JP6125139B1 - Internal combustion engine ignition device - Google Patents
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Abstract
内燃機関の点火装置であって、リップル抑制コンデンサの印加電圧目標値に対して、絶縁破壊時にエネルギーが充電されることによるリップル抑制コンデンサの印加電圧増加量に実質的に等しい値だけ直流昇圧回路の出力電圧が低くなるように、直流昇圧回路に対する出力電圧指令値を制御するようにした。An ignition device for an internal combustion engine, wherein the DC booster circuit has a value substantially equal to an amount of increase in the applied voltage of the ripple suppression capacitor due to energy being charged at the time of dielectric breakdown with respect to the applied voltage target value of the ripple suppression capacitor. The output voltage command value for the DC booster circuit is controlled so that the output voltage is lowered.
Description
この発明は、車両等に搭載される内燃機関点火装置に関するものである。 The present invention relates to an internal combustion engine ignition device mounted on a vehicle or the like.
周知のように、車両等に搭載される内燃機関の燃費を向上させる手法として、希薄燃料を燃焼させる希薄燃焼方式や、燃料燃焼後の排気を燃焼室内に再循環させる排気再循環(EGR :Exhaust Gas circulation)方式、或いは燃焼室を高圧縮比とする方式などが進められているが、いずれの方式も着実に燃料を点火させることが難しいという課題があり、内燃機関の着火性を高めることが要求されている。 As is well known, lean combustion methods that burn lean fuel and exhaust gas recirculation (EGR: Exhaust) that recirculates exhaust gas after fuel combustion into the combustion chamber are methods for improving the fuel efficiency of internal combustion engines mounted on vehicles and the like. Gas circulation) method, or a method of making the combustion chamber have a high compression ratio, etc., are being promoted, but each method has a problem that it is difficult to ignite the fuel steadily, and improves the ignitability of the internal combustion engine. It is requested.
従来、内燃機関点火装置に於ける着火性を高める一つの手法として、例えば特許文献1に開示された高周波プラズマ点火装置がある。一般的な内燃機関点火装置は、点火コイルとイグナイタで構成された絶縁破壊用の高電圧電源によって高電圧を発生させ、点火プラグの電極間に火花放電を発生させるものであるのに対して、この高周波プラズマ点火装置は、絶縁破壊用の高電圧電源以外に、高周波交流電源を備え、絶縁破壊用の高電圧電源による放電開始直後に点火プラグの電極間に高周波電圧を供給して、高温・高圧の高周波プラズマを継続して発生させることにより、燃料ガスへの着火性を高めるように構成されている。
Conventionally, as one method for improving the ignitability in an internal combustion engine ignition device, there is a high-frequency plasma ignition device disclosed in
特許文献1に開示された高周波プラズマ点火装置は、高電圧電源から出力される高電圧の伝送路と、高周波交流電源から出力される高周波交流電圧の伝送路が、一つの伝送路にまとめて点火プラグに接続されている。高周波交流電源は、点火タイミングにおいて絶縁破壊用電源が出力する高電圧から、共振回路を構成する共振コンデンサによって分離されている。
In the high-frequency plasma ignition device disclosed in
このように構成された従来の内燃機関点火装置に於いて、燃焼室内の絶縁破壊は点火プラグの電極間の電圧が放電開始電圧に達することによって生じており、共振回路内の共振コンデンサにも点火プラグの電極間電圧と同等の電圧が印加される。この共振コンデンサに充電された電荷は、絶縁破壊が発生すると同時に、容量放電電流として高周波交流電源に流入する。これにより、高周波交流電源内部の電位が上昇するため、電力損失の増大や回路素子の過電圧破壊を引き起こす可能性がある。 In the conventional internal combustion engine ignition device configured as described above, the dielectric breakdown in the combustion chamber is caused by the voltage between the electrodes of the ignition plug reaching the discharge start voltage, and the resonance capacitor in the resonance circuit is also ignited. A voltage equivalent to the voltage between the electrodes of the plug is applied. The electric charge charged in the resonance capacitor flows into the high-frequency AC power source as a capacitive discharge current at the same time as dielectric breakdown occurs. As a result, the potential inside the high-frequency AC power supply rises, which may cause an increase in power loss and overvoltage breakdown of circuit elements.
この発明は、従来の内燃機関点火装置に於ける前述のような課題を解決するために為されたものであり、点火プラグの電極間の絶縁破壊時に、共振回路の共振コンデンサから放電された容量放電電流による点火装置の高周波交流電源内部の電位上昇によって生じる電力損失を低減しつつ、回路素子の過電圧破壊を防止する機能を備えた内燃機関点火装置を提供することを目的としている。 The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems in the conventional internal combustion engine ignition device, and the capacitance discharged from the resonance capacitor of the resonance circuit at the time of dielectric breakdown between the electrodes of the ignition plug. An object of the present invention is to provide an internal combustion engine ignition device having a function of preventing an overvoltage breakdown of a circuit element while reducing a power loss caused by a potential increase inside a high-frequency AC power source of the ignition device due to a discharge current.
この発明による内燃機関点火装置は、
内燃機関に設けられ、間隙を介して対向する少なくとも一対の電極を備えた点火プラグと、
前記点火プラグの前記一対の電極間に絶縁破壊電圧を印加して前記電極間に絶縁破壊を生じさせる絶縁破壊用電源と、
前記点火プラグの電極間に高周波電圧を印加して前記一対の電極間に高周波プラズマを発生させ得る高周波交流電源と、
を有する内燃機関点火装置であって、
前記高周波交流電源は、
直流電源と、
半導体スイッチを備え、当該半導体スイッチのオン/オフ動作が制御されることにより前記直流電源の出力電圧を昇圧する直流昇圧回路と、
前記直流昇圧回路から出力された直流電圧のリップルを抑制するリップル抑制コンデンサと、
複数の半導体スイッチを備え、当該半導体スイッチのオン/オフ動作が制御されることにより前記直流昇圧回路から出力された直流電力を交流電力に変換するスイッチング回路と、
少なくとも1つのインダクタと少なくとも1つのコンデンサを含み、前記スイッチング回路から出力された交流電流を共振させる共振回路と、
前記直流昇圧回路と前記スイッチング回路の夫々の前記半導体スイッチのオン/オフ動作を制御する制御回路と、
を備え、
前記リップル抑制コンデンサは、
前記点火プラグの前記電極間に絶縁破壊が生じたとき、前記共振回路に含まれる前記コンデンサから放出される容量放電電流のエネルギーが充電され、
前記直流昇圧回路は、
前記リップル抑制コンデンサの印加電圧目標値に応じて前記直流電力を出力するように、前記制御回路からの出力電圧指令値に基づいて前記直流昇圧回路の半導体スイッチのオン/オフ動作が制御され、
前記制御回路は、
前記リップル抑制コンデンサの前記印加電圧目標値に対して、前記絶縁破壊時に前記エネルギーが充電されることによる前記リップル抑制コンデンサの印加電圧増加量に実質的に等しい値だけ前記直流昇圧回路の出力電圧が低くなるように、前記直流昇圧回路に対する前記出力電圧指令値を制御するように構成されている、
ことを特徴とする。An internal combustion engine ignition device according to the present invention includes:
A spark plug provided in the internal combustion engine and provided with at least a pair of electrodes facing each other through a gap;
A dielectric power supply that causes a dielectric breakdown between the electrodes by applying a dielectric breakdown voltage between the pair of electrodes of the spark plug;
A high-frequency AC power source capable of generating a high-frequency plasma between the pair of electrodes by applying a high-frequency voltage between the electrodes of the spark plug;
An internal combustion engine ignition device having
The high-frequency AC power supply is
DC power supply,
A DC booster circuit that includes a semiconductor switch and boosts the output voltage of the DC power supply by controlling the on / off operation of the semiconductor switch;
A ripple suppression capacitor for suppressing ripples of DC voltage output from the DC booster circuit;
A switching circuit that includes a plurality of semiconductor switches, and that converts DC power output from the DC booster circuit into AC power by controlling on / off operation of the semiconductor switches;
A resonance circuit including at least one inductor and at least one capacitor and resonating an alternating current output from the switching circuit;
A control circuit for controlling the on / off operation of each of the semiconductor switches of the DC booster circuit and the switching circuit;
With
The ripple suppression capacitor is
When dielectric breakdown occurs between the electrodes of the spark plug, the energy of the capacitive discharge current discharged from the capacitor included in the resonance circuit is charged,
The DC booster circuit is
The on / off operation of the semiconductor switch of the DC boost circuit is controlled based on the output voltage command value from the control circuit so as to output the DC power according to the target voltage applied value of the ripple suppression capacitor,
The control circuit includes:
The output voltage of the DC booster circuit is a value substantially equal to the amount of increase in the applied voltage of the ripple suppressing capacitor due to the energy being charged at the time of dielectric breakdown with respect to the applied voltage target value of the ripple suppressing capacitor. Configured to control the output voltage command value for the DC booster circuit to be low,
It is characterized by that.
又、この発明による内燃機関点火装置は、
内燃機関に設けられ、間隙を介して対向する少なくとも一対の電極を備えた点火プラグと、
前記点火プラグの前記一対の電極間に絶縁破壊電圧を印加して前記電極間に絶縁破壊を生じさせる絶縁破壊用電源と、
前記点火プラグの電極間に高周波電圧を印加して前記一対の電極間に高周波プラズマを発生させ得る高周波交流電源と、
を有する内燃機関点火装置であって、
前記高周波交流電源は、
直流電源と、
半導体スイッチを備え、当該半導体スイッチのオン/オフ動作が制御されることにより前記直流電源の出力電圧を昇圧する直流昇圧回路と、
前記直流昇圧回路から出力された直流電圧のリップルを抑制するリップル抑制コンデンサと、
半導体スイッチを備え、前記リップル抑制コンデンサに充電された直流電圧を降圧する直流降圧回路と、
複数の半導体スイッチを備え、当該半導体スイッチのオン/オフ動作が制御されることにより前記直流昇圧回路から出力された直流電力を交流電力に変換するスイッチング回路と、
少なくとも1つのインダクタと少なくとも1つのコンデンサを含み、前記スイッチング回路から出力された交流電流を共振させる共振回路と、
前記直流昇圧回路と前記スイッチング回路の夫々の前記半導体スイッチのオン/オフ動作を制御する制御回路と、
を備え、
前記リップル抑制コンデンサは、
前記点火プラグの前記電極間に絶縁破壊が生じたとき、前記共振回路に含まれる前記コンデンサから放出される容量放電電流のエネルギーが充電され、
前記直流昇圧回路は、
前記リップル抑制コンデンサの印加電圧目標値に応じて前記直流電力を出力するように、前記制御回路からの出力電圧指令値に基づいて前記直流昇圧回路の半導体スイッチのオン/オフ動作が制御され得るように構成され、
前記直流降圧回路は、
前記リップル抑制コンデンサに充電されたエネルギーを降圧して前記直流電源に回生するように、前記制御回路により前記直流降圧回路の前記半導体スイッチのオン/オフ動作が制御され得るように構成されており、
前記リップル抑制コンデンサの印加電圧が前記直流昇圧回路の出力電圧指令値よりも大きいとき、前記直流降圧回路は、前記リップル抑制コンデンサに充電されたエネルギーを、前記直流電源の出力電圧まで降圧して前記直流電源に回生するように構成されている、
ことを特徴とする。
更に、この発明による内燃機関点火装置は、
内燃機関に設けられ、間隙を介して対向する少なくとも一対の電極を備えた点火プラグと、
前記点火プラグの前記一対の電極間に絶縁破壊電圧を印加して前記電極間に絶縁破壊を生じさせる絶縁破壊用電源と、
前記点火プラグの電極間に高周波電圧を印加して前記一対の電極間に高周波プラズマを発生させ得る高周波交流電源と、
を有する内燃機関点火装置であって、
前記高周波交流電源は、
直流電源と、
半導体スイッチを備え、当該半導体スイッチのオン/オフ動作が制御されることにより前記直流電源の出力電圧を昇圧する直流昇圧回路と、
前記直流昇圧回路から出力された直流電圧のリップルを抑制するリップル抑制コンデンサと、
半導体スイッチを備え、前記リップル抑制コンデンサに充電された直流電圧を降圧する直流降圧回路と、
複数の半導体スイッチを備え、当該半導体スイッチのオン/オフ動作が制御されることにより前記直流昇圧回路から出力された直流電力を交流電力に変換するスイッチング回路と、
少なくとも1つのインダクタと少なくとも1つのコンデンサを含み、前記スイッチング回路から出力された交流電流を共振させる共振回路と、
前記直流昇圧回路と前記スイッチング回路の夫々の前記半導体スイッチのオン/オフ動作を制御する制御回路と、
を備え、
前記リップル抑制コンデンサは、
前記点火プラグの前記電極間に絶縁破壊が生じたとき、前記共振回路に含まれる前記コンデンサから放出される容量放電電流のエネルギーが充電され、
前記直流昇圧回路は、
前記リップル抑制コンデンサの印加電圧目標値に応じて前記直流電力を出力するように、前記制御回路からの出力電圧指令値に基づいて前記直流昇圧回路の半導体スイッチのオン/オフ動作が制御され得るように構成され、
前記直流降圧回路は、
前記リップル抑制コンデンサに充電されたエネルギーを降圧して前記直流電源に回生するように、前記制御回路により前記直流降圧回路の前記半導体スイッチのオン/オフ動作が制御され得るように構成されており、
前記スイッチング回路が前記内燃機関の点火周期毎に交流電圧を出力しないとき、前記直流降圧回路は、前記リップル抑制コンデンサに充電されたエネルギーを、前記直流電源の出力電圧まで降圧して前記直流電源に回生するように構成されている、
ことを特徴とする。
An internal combustion engine ignition device according to the present invention is
A spark plug provided in the internal combustion engine and provided with at least a pair of electrodes facing each other through a gap;
A dielectric power supply that causes a dielectric breakdown between the electrodes by applying a dielectric breakdown voltage between the pair of electrodes of the spark plug;
A high-frequency AC power source capable of generating a high-frequency plasma between the pair of electrodes by applying a high-frequency voltage between the electrodes of the spark plug;
An internal combustion engine ignition device having
The high-frequency AC power supply is
DC power supply,
A DC booster circuit that includes a semiconductor switch and boosts the output voltage of the DC power supply by controlling the on / off operation of the semiconductor switch;
A ripple suppression capacitor for suppressing ripples of DC voltage output from the DC booster circuit;
A DC step-down circuit comprising a semiconductor switch and stepping down a DC voltage charged in the ripple suppression capacitor;
A switching circuit that includes a plurality of semiconductor switches, and that converts DC power output from the DC booster circuit into AC power by controlling on / off operation of the semiconductor switches;
A resonance circuit including at least one inductor and at least one capacitor and resonating an alternating current output from the switching circuit;
A control circuit for controlling the on / off operation of each of the semiconductor switches of the DC booster circuit and the switching circuit;
With
The ripple suppression capacitor is
When dielectric breakdown occurs between the electrodes of the spark plug, the energy of the capacitive discharge current discharged from the capacitor included in the resonance circuit is charged,
The DC booster circuit is
The on / off operation of the semiconductor switch of the DC booster circuit can be controlled based on the output voltage command value from the control circuit so that the DC power is output according to the target voltage value applied to the ripple suppression capacitor. Composed of
The DC step-down circuit is
The ON / OFF operation of the semiconductor switch of the DC step-down circuit can be controlled by the control circuit so as to step down the energy charged in the ripple suppression capacitor and regenerate the DC power supply ,
When the applied voltage of the ripple suppression capacitor is larger than the output voltage command value of the DC boost circuit, the DC step-down circuit steps down the energy charged in the ripple suppression capacitor to the output voltage of the DC power supply. Configured to regenerate to DC power supply,
It is characterized by that.
Furthermore, an internal combustion engine ignition device according to the present invention includes:
A spark plug provided in the internal combustion engine and provided with at least a pair of electrodes facing each other through a gap;
A dielectric power supply that causes a dielectric breakdown between the electrodes by applying a dielectric breakdown voltage between the pair of electrodes of the spark plug;
A high-frequency AC power source capable of generating a high-frequency plasma between the pair of electrodes by applying a high-frequency voltage between the electrodes of the spark plug;
An internal combustion engine ignition device having
The high-frequency AC power supply is
DC power supply,
A DC booster circuit that includes a semiconductor switch and boosts the output voltage of the DC power supply by controlling the on / off operation of the semiconductor switch;
A ripple suppression capacitor for suppressing ripples of DC voltage output from the DC booster circuit;
A DC step-down circuit comprising a semiconductor switch and stepping down a DC voltage charged in the ripple suppression capacitor;
A switching circuit that includes a plurality of semiconductor switches, and that converts DC power output from the DC booster circuit into AC power by controlling on / off operation of the semiconductor switches;
A resonance circuit including at least one inductor and at least one capacitor and resonating an alternating current output from the switching circuit;
A control circuit for controlling the on / off operation of each of the semiconductor switches of the DC booster circuit and the switching circuit;
With
The ripple suppression capacitor is
When dielectric breakdown occurs between the electrodes of the spark plug, the energy of the capacitive discharge current discharged from the capacitor included in the resonance circuit is charged,
The DC booster circuit is
The on / off operation of the semiconductor switch of the DC booster circuit can be controlled based on the output voltage command value from the control circuit so that the DC power is output according to the target voltage value applied to the ripple suppression capacitor. Composed of
The DC step-down circuit is
The ON / OFF operation of the semiconductor switch of the DC step-down circuit can be controlled by the control circuit so as to step down the energy charged in the ripple suppression capacitor and regenerate the DC power supply,
When the switching circuit does not output an AC voltage every ignition cycle of the internal combustion engine, the DC voltage step-down circuit steps down the energy charged in the ripple suppression capacitor to the output voltage of the DC power supply and supplies it to the DC power supply. Configured to regenerate,
It is characterized by that.
この発明による内燃機関点火装置によれば、前記高周波交流電源は、直流電源と、半導体スイッチを備え、当該半導体スイッチのオン/オフ動作が制御されることにより前記直流電源の出力電圧を昇圧する直流昇圧回路と、前記直流昇圧回路から出力された直流電圧のリップルを抑制するリップル抑制コンデンサと、複数の半導体スイッチを備え、当該半導体スイッチのオン/オフ動作が制御されることにより前記直流昇圧回路から出力された直流電力を交流電力に変換するスイッチング回路と、少なくとも1つのインダクタと少なくとも1つのコンデンサを含み、前記スイッチング回路から出力された交流電流を共振させる共振回路と、前記直流昇圧回路と前記スイッチング回路の夫々の前記半導体スイッチのオン/オフ動作を制御する制御回路とを備え、前記リップル抑制コンデンサは、前記点火プラグの前記電極間に絶縁破壊が生じたとき、前記共振回路に含まれる前記コンデンサから放出される容量放電電流のエネルギーが充電され、前記直流昇圧回路は、前記リップル抑制コンデンサの印加電圧目標値に応じて前記直流電力を出力するように、前記制御回路からの出力電圧指令値に基づいて前記直流昇圧回路の半導体スイッチのオン/オフ動作が制御され、前記制御回路は、前記リップル抑制コンデンサの前記印加電圧目標値に対して、前記絶縁破壊時に前記エネルギーが充電されることによる前記リップル抑制コンデンサの印加電圧増加量に実質的に等しい値だけ前記直流昇圧回路の出力電圧が低くなるように、前記直流昇圧回路に対する前記出力電圧指令値を制御するように構成されているので、内燃機関及び点火装置の動作状態に応じて、直流昇圧回路及び直流降圧回路を構成する半導体スイッチの動作を制御することにより、高周波交流電源内部の電位上昇によって生じる電力損失を低減しつつ、回路素子の過電圧破壊を防ぐことができる。 According to the internal combustion engine ignition device of the present invention, the high-frequency AC power source includes a DC power source and a semiconductor switch, and the DC voltage boosts the output voltage of the DC power source by controlling the on / off operation of the semiconductor switch. A booster circuit, a ripple suppression capacitor that suppresses ripple of the DC voltage output from the DC booster circuit, and a plurality of semiconductor switches, and the on / off operation of the semiconductor switch is controlled to control the DC booster circuit. A switching circuit that converts the output DC power into AC power, a resonance circuit that includes at least one inductor and at least one capacitor and resonates the AC current output from the switching circuit, the DC boost circuit, and the switching Control for controlling the on / off operation of each of the semiconductor switches of the circuit. The ripple suppression capacitor is charged with energy of a capacitive discharge current discharged from the capacitor included in the resonance circuit when a dielectric breakdown occurs between the electrodes of the spark plug, and the DC boost The circuit controls the on / off operation of the semiconductor switch of the DC booster circuit based on the output voltage command value from the control circuit so as to output the DC power according to the target voltage applied to the ripple suppression capacitor. The control circuit has a value substantially equal to an amount of increase in the applied voltage of the ripple suppression capacitor due to the energy being charged at the time of the dielectric breakdown with respect to the applied voltage target value of the ripple suppression capacitor. The output voltage command value for the DC boost circuit is controlled so that the output voltage of the DC boost circuit is lowered. The power generated by the potential rise inside the high-frequency AC power supply is controlled by controlling the operation of the semiconductor switch that constitutes the DC booster circuit and the DC stepdown circuit according to the operating state of the internal combustion engine and the ignition device. Overvoltage breakdown of the circuit element can be prevented while reducing loss.
又、この発明による内燃機関点火装置によれば、前記高周波交流電源は、直流電源と、半導体スイッチを備え、当該半導体スイッチのオン/オフ動作が制御されることにより前記直流電源の出力電圧を昇圧する直流昇圧回路と、前記直流昇圧回路から出力された直流電圧のリップルを抑制するリップル抑制コンデンサと、半導体スイッチを備え、前記リップル抑制コンデンサに充電された直流電圧を降圧する直流降圧回路と、複数の半導体スイッチを備え、当該半導体スイッチのオン/オフ動作が制御されることにより前記直流昇圧回路から出力された直流電力を交流電力に変換するスイッチング回路と、少なくとも1つのインダクタと少なくとも1つのコンデンサを含み、前記スイッチング回路から出力された交流電流を共振させる共振回路と、前記直流昇圧回路と前記スイッチング回路の夫々の前記半導体スイッチのオン/オフ動作を制御する制御回路とを備え、前記リップル抑制コンデンサは、前記点火プラグの前記電極間に絶縁破壊が生じたとき、前記共振回路に含まれる前記コンデンサから放出される容量放電電流のエネルギーが充電され、前記直流昇圧回路は、前記リップル抑制コンデンサの印加電圧目標値に応じて前記直流電力を出力するように、前記制御回路からの出力電圧指令値に基づいて前記直流昇圧回路の半導体スイッチのオン/オフ動作が制御され、前記直流降圧回路は、前記絶縁破壊用電源のみにより前記内燃機関の点火を行なうとき、前記リップル抑制コンデンサに充電されたエネルギーを降圧して前記直流電源に回生するように、前記制御回路により前記直流昇圧回路の前記半導体スイッチのオン/オフ動作が制御されるように構成されているので、リップル抑制コンデンサに充電されたエネルギーを、直流電源に回生することで、回路素子の過電圧破壊を防ぎつつ、点火装置の消費電力低減を実現することができる。 According to the internal combustion engine ignition device of the present invention, the high-frequency AC power source includes a DC power source and a semiconductor switch, and the output voltage of the DC power source is boosted by controlling the on / off operation of the semiconductor switch. A DC booster circuit, a ripple suppression capacitor that suppresses a ripple of a DC voltage output from the DC booster circuit, a DC switch that includes a semiconductor switch, and that steps down the DC voltage charged in the ripple suppression capacitor, A switching circuit that converts the DC power output from the DC booster circuit into AC power by controlling the on / off operation of the semiconductor switch, and at least one inductor and at least one capacitor. Including a resonance circuit for resonating the alternating current output from the switching circuit. And a control circuit that controls the on / off operation of each of the semiconductor switches of the DC booster circuit and the switching circuit, and the ripple suppression capacitor has a dielectric breakdown between the electrodes of the spark plug. The energy of the capacitive discharge current discharged from the capacitor included in the resonance circuit is charged, and the DC boost circuit outputs the DC power according to the target voltage applied to the ripple suppression capacitor. The on / off operation of the semiconductor switch of the DC boost circuit is controlled based on the output voltage command value from the control circuit, and the DC voltage down circuit performs the ignition of the internal combustion engine only by the dielectric breakdown power source. The control circuit reduces the energy charged in the ripple suppression capacitor and regenerates it to the DC power supply. Since the ON / OFF operation of the semiconductor switch of the DC booster circuit is controlled, the energy charged in the ripple suppression capacitor is regenerated to the DC power supply to prevent overvoltage breakdown of the circuit element. However, it is possible to reduce the power consumption of the ignition device.
実施の形態1.
図1は、この発明の実施の形態1による内燃機関点火装置の回路構成を示す回路図である。図1に於いて、この発明の実施の形態1による内燃機関点火装置は、点火プラグ1と、高周波交流電源2と、絶縁破壊用電源3とを備えている。
1 is a circuit diagram showing a circuit configuration of an internal combustion engine ignition device according to
高周波交流電源2は、車両に搭載されたバッテリ等からなる直流電源4と、直流電源4の出力電圧を昇圧する直流昇圧回路5と、リップル電圧を抑制するリップル抑制コンデンサ6と、直流電圧を交流電圧に変換するスイッチング回路7と、直流昇圧回路5とスイッチング回路7に含まれる後述する半導体スイッチの動作を制御する制御回路8と、スイッチング回路7から出力された交流電圧を昇圧する交流昇圧回路9と、スイッチング回路7から出力された電圧波形を正弦波に整形する共振回路10とを備えている。
The high-frequency
直流昇圧回路5は、一例として昇圧チョッパ回路により構成され、一端が直流電源4の正極側に接続されたコイル51と、一端がコイルの他端に接続されたダイオード52と、コイル51とダイオード52との直列接続点と直流電源4の負極側との間に接続された半導体スイッチ53とを備えている。この半導体スイッチ53は、逆並列接続された内蔵ダイオード若しくは逆並列接続された外付けダイオードを備えている。尚、直流昇圧回路5は、直流電源4の直流電圧を昇圧できれば良く、図1に示す昇圧チョッパ回路以外の他の構成であっても良い。
The
スイッチング回路7は、フルブリッジインバータ回路により構成され、逆並列接続された内蔵ダイオード若しくは逆並列接続された外付けダイオードを備えた4個の半導体スイッチ71、72、73、74を備えている。尚、スイッチング回路7は、直流電圧を交流電圧に変換する機能を有すればよく、図に示すフルブリッジインバータ回路以外の他の構成であっても良い。
The
交流昇圧回路9は、スイッチング回路7の交流側端子間に接続された一次コイル91とこの1次コイル91に磁気的に結合された2次コイル92とにより構成されている。共振回路10は、共振コンデンサ11と共振インダクタ101とを直列接続したLC直列共振回路により構成されている。共振インダクタ101の他端は、交流昇圧回路9の2次コイル92の一端に接続されている。
The AC booster circuit 9 includes a
点火プラグ1は、間隙を介して対向する一対の電極を備え、これ等の電極間に、共振回路10を介して交流昇圧回路9の2次コイル92が接続されている。絶縁破壊用電源3は、後述する点火タイミング信号に応じて点火プラグ1の電極間に数10[kV]の電圧を印加して、点火プラグの電極間の間隙に絶縁破壊を生じさせて火花放電を発生させる。
The
車両に搭載された内燃機関の点火装置の場合、直流電源4には、通常、バッテリが用いられ、バッテリの12[V]程度の電圧を、点火プラグ1の電極間に火花放電を発生させることが可能な高電圧まで昇圧して点火プラグ1に印加する必要が生じるため、図1に示す実施の形態1ではスイッチング回路7の後段に交流電圧を昇圧する交流昇圧回路9を挿入している。
In the case of an ignition device for an internal combustion engine mounted on a vehicle, a battery is normally used as the
点火プラグ1に高周波プラズマを発生させるとき、高周波交流電源2の出力端子間に出力される出力電圧の値は、リップル抑制コンデンサ6によりスイッチング回路7の入力端子間に印加されるスイッチング回路7の入力電圧の値に交流昇圧回路9の昇圧比を乗じた値に等しくなり、点火プラグ1の放電維持電圧以上となる。尚、リップル抑制コンデンサ6によりスイッチング回路7の入力端子間に印加される入力電圧の値が前述の放電維持電圧以上であれば、高周波交流電源2に交流昇圧回路9を設けなくてもよい。
When high-frequency plasma is generated in the
共振回路10には、前述のように、共振コンデンサ11と共振インダクタ101を直列接続したLC直列共振回路を用いているが、少なくとも1つ以上のインダクタと、少なくとも1つ以上のコンデンサを組み合わせた構成の共振回路を用いても、同様の点火動作を行うことができる。
As described above, the
以上のように構成されたこの発明の実施の形態1による内燃機関制御装置に於いて、先ず、その基本的な動作について説明する。図1に於いて、内燃機関点火装置は、図示していないエンジンコントロールユニット(以下、ECUと称する)から出力される点火周期毎の点火タイミング信号に応じて、高周波交流電源2の出力電圧と絶縁破壊用電源3の出力電圧とを点火プラグ1の電極間に印加することにより、点火プラグ1の電極間に火花放電を発生させて、内燃機関の燃焼室内の空気と燃料との混合気に点火を行う。
First, the basic operation of the internal combustion engine control apparatus according to
具体的には、直流昇圧回路5は、ECUによる点火タイミング信号の発生に先んじて、直流電源4の出力電圧をリップル抑制コンデンサ6の印加電圧目標値V1まで昇圧させ、予めリップル抑制コンデンサ6を前述の印加電圧目標値V1まで充電しておく。即ち、制御回路8は、ECUから点火タイミング信号の発生に先んじて発生された直流昇圧回路5に対する出力電圧指令値V2に基づいて、直流昇圧回路5の半導体スイッチ53をオン/オフ制御し、直流電源4の出力電圧を昇圧させる。
Specifically, the
ここで、前述の直流昇圧回路5に対する出力電圧指令値V2は、リップル抑制コンデンサ6の印加電圧目標値V1と一致しており、リップル抑制コンデンサ6は前述の点火タイミング信号の発生に先んじて印加電圧目標値V1に充電される。この対する印加電圧目標値V1は、高周波交流電源2の出力電圧が点火プラグ1の放電維持電圧以上になるように設定された任意の値である。
Here, the output voltage command value V2 for the
次に、絶縁破壊用電源3は、ECUから発生される点火タイミング信号に応じて点火プラグ1に数10[kV]の電圧を印加して、点火プラグ1の電極間を絶縁破壊し、火花放電を生じさせる。点火プラグ1の電極間が絶縁破壊された後に、高周波交流電源2は、リップル抑制コンデンサ6の印加された直流電圧を、スイッチング回路7により高周波交流電圧として出力する。スイッチング回路7から出力された高周波交流電圧は、必要に応じて交流昇圧回路9により昇圧される。
Next, the dielectric breakdown power supply 3 applies a voltage of several tens [kV] to the
高周波交流電源2は、交流昇圧回路9により昇圧された交流電圧を共振回路10により正弦波に整形し、数100[V]から数[kV]程度までの電圧値を有する数[MHz]の高周波交流電圧として点火プラグ1に印加して、内燃機関のシリンダ内の燃料と空気の混合気に対して高周波プラズマ点火を行う。
The high-frequency
内燃機関点火装置は、前述の動作を内燃機関の点火タイミング毎に繰り返す。ただし、内燃機関点火装置は、内燃機関の運転状態に応じて、絶縁破壊用電源3による火花点火のみで点火を行なうように動作してもよい。 The internal combustion engine ignition device repeats the above-described operation at every ignition timing of the internal combustion engine. However, the internal combustion engine ignition device may operate so as to perform ignition only by spark ignition by the dielectric breakdown power source 3 in accordance with the operating state of the internal combustion engine.
次に、この発明の実施の形態1による内燃機関点火装置の動作について詳細に説明する。図2は、この発明の実施の形態1による内燃機関点火装置の動作シーケンスを説明するタイミング図であって、Aは「点火タイミング信号」、Bは「容量放電電流」、Cは「高周波交流電源の出力電流」、Dは「直流昇圧回路に対する出力電圧指令値」、Eは「リップル抑制コンデンサの印加電圧」を示している。
Next, the operation of the internal combustion engine ignition device according to
図1及び図2に於いて、内燃機関点火装置は、時刻t0に於いて、ECUからの点火タイミング信号Aを受けて絶縁破壊用電源3を動作させ、点火プラグ1の電極間に数10[kV]の高電圧を印加し、点火プラグ1の電極間に絶縁破壊を生じさせる。このとき、共振回路10を構成する共振コンデンサ11には、点火プラグ1の電極間電圧と等しい電圧が印加されている。共振コンデンサ11に蓄えられたエネルギーは、点火プラグ1の電極間の絶縁破壊と同時に、共振コンデンサ11と共振インダクタ101のつくる共振周波数で振動する図2のBに示す容量放電電流として放出される。
1 and 2, the internal combustion engine ignition device receives the ignition timing signal A from the ECU at time t0 to operate the dielectric breakdown power source 3 and several 10 [ A high voltage of kV] is applied to cause dielectric breakdown between the electrodes of the
容量放電電流は、高周波交流電源2の交流昇圧回路9を介してスイッチング回路7の交流側端子である出力端子に流入し、電流が流入した部位の電位を上昇させる。ここで、スイッチング回路7が図1に示すフルブリッジインバータで構成されている場合のように、半導体スイッチ71、72、73、74の逆並列接続された内蔵ダイオード若しくは逆並列接続された外付けダイオードが、容量放電電流の流入部位からリップル抑制コンデンサ6に対して順方向に接続されている場合、容量放電電流がその内蔵ダイオード若しくは外付けダイオードを介してリップル抑制コンデンサ6に流入する。
The capacitive discharge current flows into the output terminal which is the AC side terminal of the
これにより、容量放電電流のエネルギーが、スイッチング回路7を介してリップル抑制コンデンサ6に充電される。仮に、時刻t0に於けるリップル抑制コンデンサ6の印加電圧が、リップル抑制コンデンサ6の印加電圧目標値V1と一致していれば、容量放電電流の流入により、時刻t1に於いてリップル抑制コンデンサ6の印加電圧は印加電圧増加量△V1aだけ上昇する。
Thereby, the energy of the capacitive discharge current is charged to the
次に、時刻t2に於いて、高周波交流電源2の出力電流Cが高周波交流電源2から点火プラグ1に対して出力され、時刻t2から時刻t3までの間、点火プラグ1の電極間に高周波プラズマが生成される。これにより、リップル抑制コンデンサ6に蓄えられたエネルギーが消費されるため、高周波交流電源2が出力電流Cとしての高周波電流の出力を停止した時刻t3に於けるリップル抑制コンデンサ6の印加電圧は、印加電圧低下量△V1bだけ低下する。このとき、高周波交流電源2では、リップル抑制コンデンサ6の印加電圧が印加電圧目標値V1よりも高くなっているため、印加電圧目標値V1で動作したときよりも大きな電力損失が生じる。
Next, at time t2, the output current C of the high-frequency
次の点火タイミングt6よりも前の任意の時刻t4に於いて、直流昇圧回路5は、直流電源4の出力電圧を出力電圧指令値であるV2までの昇圧を開始して、リップル抑制コンデンサ6に充電する(時刻t4)。内燃機関点火装置では、次に高周波交流電流を出力するまでの間に、容量放電電流による印加電圧増加量△V1aを検出して、リップル抑制コンデンサ6の印加電圧が印加電圧目標値V1と一致するように、直流昇圧回路5の出力電圧指令値を制御する。具体的には、容量放電電流の流入前(時刻t0)と高周波交流電流出力前(時刻t2)のリップル抑制コンデンサ6の印加電圧を測定して、容量放電電流によるリップル抑制コンデンサ6の印加電圧増加量△V1aを検出し、リップル抑制コンデンサ6の印加電圧目標値V1から印加電圧増加量△V1aを差し引いた値V2を、容量放電電流の流入後(時刻t1)から直流昇圧回路によるリップル抑制コンデンサ充電開始(時刻t4)までの何れかのタイミングに於いて、直流昇圧回路5の出力電圧指令値として設定する。従って、印加電圧目標値V1から印加電圧増加量△V1aを差し引いた値V2は、出力電圧指令値に等しい。
At an arbitrary time t4 before the next ignition timing t6, the
次の点火タイミングである時刻t6に於いて、再びリップル抑制コンデンサ6への容量放電電流の流入が生じる。容量放電電流の持つエネルギーが点火周期によらず一定であれば、リップル抑制コンデンサ6の印加電圧は、V2として設定された直流昇圧回路5に対する出力電圧指令値に容量放電電流による印加電圧増加量△V1aが加算された値に等しく、時刻t7に於いてリップル抑制コンデンサ6の印加電圧目標値V1と一致する。
At time t6 that is the next ignition timing, the capacitive discharge current flows into the
又、点火タイミング毎に容量放電電流が異なる場合に於いても、容量放電電流のエネルギーが急峻に変化することはないため、直流昇圧回路5の出力電圧指令値の制御を実施することにより、その制御を実施しない条件に比べて、リップル抑制コンデンサ6に対する実際の印加電圧と印加電圧目標値V1の差は小さくなる。
In addition, even when the capacity discharge current is different for each ignition timing, the energy of the capacity discharge current does not change sharply. Therefore, by controlling the output voltage command value of the
以上述べたように、直流昇圧回路5の出力電圧指令値の制御を実施することにより、容量放電電流の流入による高周波交流電源2の内部の電位上昇を抑制でき、電力損失増大を防ぐことができる。
As described above, by controlling the output voltage command value of the
又、リップル抑制コンデンサ6の印加電圧が、印加電圧目標値V1よりも高いとき、直流昇圧回路5は半導体スイッチ53の動作を止めて昇圧動作を停止してもよい。これにより、半導体スイッチ53のスイッチング損失や半導体スイッチ53を構成する各素子に生じる導通損失を低減できる。
Further, when the applied voltage of the
更に、高周波交流電源2の出力電圧が点火プラグ1の放電維持電圧に達しておらず、高周波プラズマを点火プラグ1の電極間に生成できないことを高周波交流電源2の出力電流値又は内燃機関の圧力情報から検出したとき、リップル抑制コンデンサ6の印加電圧目標値V1又は直流昇圧回路5の出力電圧指令値を増加させ、確実に点火できるようにしてもよい。
Furthermore, the output current value of the high frequency
この場合、仮に直流昇圧回路5を図1に示すように昇圧チョッパ回路により構成したとすると、制御回路8は、容量放電電流による印加電圧増加量△V1aに応じて半導体スイッチ53のオンデューティを低減させ、直流昇圧回路5の出力電圧を出力電圧指令値にする。容量放電電流の減少により、容量放電電流がリップル抑制コンデンサ6に流入してもリップル抑制コンデンサ6の印加電圧が印加電圧目標値V1まで到達しなくなった場合、制御回路8は、容量放電電流による印加電圧増加量△V1aに応じて、半導体スイッチ53のオンデューティを増加させ、直流昇圧回路5の出力電圧を新たな出力電圧指令値にする。
In this case, if the
容量放電電流の値や、高周波交流電源2の出力電流の値或いは出力期間(図2の時刻t2から時刻t3までに相当する時間)は、内燃機関や点火装置の動作状態によって変動するため、制御回路8は、点火周期毎の時刻t1から時刻t4までの間に於いて、直流昇圧回路5の出力電圧指令値を制御してもよいし、複数回の点火タイミングの印加電圧増加量△V1aを平均化して直流昇圧回路5の出力電圧指令値の制御に用いてもよい。
Since the value of the capacity discharge current, the value of the output current of the high-frequency
又、制御回路8は、前述のようにリップル抑制コンデンサ6の印加電圧が、容量放電電流により変動したことを検出してから直流昇圧回路5の制御を行うのではなく、内燃機関や点火装置の動作条件に基づいて容量放電電流による印加電圧増加量の予測値△V1a1を算出し、その算出した印加電圧増加量の予測値△V1a1に基づいて直流昇圧回路5の半導体スイッチ53を制御してもよい。以下にその場合の具体例を示す。
Further, as described above, the
即ち、制御回路8は、絶縁破壊用電源3の出力電圧最大値、即ち絶縁破壊電圧Vbを検出し、絶縁破壊電圧Vbと共振コンデンサ11の静電容量Csから、容量放電電流のエネルギーWcdを、下記の式(1)に基づいて算出する。
制御回路8は、式(1)により算出した容量放電電流のエネルギーWcdと、リップル抑制コンデンサ6の静電容量Crより、容量放電電流の流入によるリップル抑制コンデンサ6の印加電圧増加量の予測値△V1a1を、下記の式(2)に基づいて算出する。
制御回路8は、リップル抑制コンデンサ6の印加電圧増加量の予測値△V1a1を用いて、前述の直流昇圧回路5の制御を行う。即ち、図2に於いて、内燃機関点火装置は、リップル抑制コンデンサ6の印加電圧目標値V1から印加電圧増加量の予測値△V1a1を差し引いた値V2を、直流昇圧回路5の新たな出力電圧指令値に設定する。
The
制御回路8は、ECUから取得した内燃機関のシリンダ内圧力pに基づいて、点火プラグ1の絶縁破壊電圧Vbを下記の式(3)により算出し、これを用いて容量放電電流のエネルギーWcdを求めるようにしてもよい。下記の式(3)は、パッシェンの法則による絶縁破壊電圧Vbの計算式である。
ここで、dは点火プラグ1の電極間距離、AとBは電極間に存在する気体の持つ定数、γは電極を構成する金属の二次電子放出係数、lnは自然対数である。The
Here, d is the distance between the electrodes of the
内燃機関内の気体と点火プラグ1が特定されている場合、絶縁破壊電圧Vbはシリンダ内圧力pによって定まる。従って、制御回路8は、制御回路8内のメモリにシリンダ内圧力pと絶縁破壊電圧Vbの関係を予め記録しておき、圧力センサが検出するシリンダ内圧力pに応じて絶縁破壊電圧Vbの値を読み出して、前述の式(1)、(2)を用いて、リップル抑制コンデンサ6の印加電圧増加量の予測値△V1a1を算出し、この算出した印加電圧増加量の予測値△V1a1を直流昇圧回路5の制御に用いることができる。When the gas in the internal combustion engine and the
尚、制御回路8は、容量放電電流の最大値と絶縁破壊電圧Vbの関係を予めメモリに記録しておき、容量放電電流の最大値に応じた絶縁破壊電圧Vbを読み出し、容量放電電流のエネルギーWcdを求め、リップル抑制コンデンサ6の印加電圧増加量の予測値△V1a1を算出してもよい。The
実施の形態2.
図3は、この発明の実施の形態2による内燃機関点火装置の回路構成を示す図である。この発明の実施の形態2による内燃機関点火装置は、前述の実施の形態1による内燃機関点火装置に於ける直流電源4とリップル抑制コンデンサ6の間に、リップル抑制コンデンサ6に充電されたエネルギーを直流電源4の電源電圧まで降圧して直流電源4に回生する機能を有する直流降圧回路12を挿入した構成とし、その直流降圧回路12に含まれる半導体スイッチ121の動作を制御回路8により制御するようにしたものである。
FIG. 3 is a diagram showing a circuit configuration of an internal combustion engine ignition device according to
図3に於いて、直流降圧回路12は、一例として降圧チョッパ回路が用いられており、一端が直流電源4の正極側に接続されたコイル123と、一端がコイル123の他端に接続されたダイオード122と、コイル123とダイオード122との直列接続点とリップル抑制コンデンサ6の正極側端子に接続された半導体スイッチ121を備えている。この半導体スイッチ121は、逆並列接続された内蔵ダイオード若しくは逆並列接続された外付けダイオードを備えている。尚、直流降圧回路12は、直流電圧を降圧できれば良く、図3に示す降圧チョッパ回路以外の他の構成であっても良い。
In FIG. 3, the DC step-
実施の形態2による内燃機関点火装置に於けるその他の構成は、実施の形態1の場合と同様であり、実施の形態1による内燃機関点火装置の構成がすべて含まれているため、実施の形態1とほぼ同様の制御を実施することが可能である。 The rest of the configuration of the internal combustion engine ignition device according to the second embodiment is the same as that of the first embodiment and includes all the configuration of the internal combustion engine ignition device according to the first embodiment. It is possible to carry out almost the same control as in FIG.
尚、図3では、直流昇圧回路5と直流降圧回路12を別々に構成しているが、図4に示すように双方向出力を有する単一の双方向直流電圧変換回路13によって構成するにより、部品点数の削減を図ることもできる。即ち、図4は、この発明の実施の形態2による内燃機関点火装置の変形例の回路構成を示す回路図である。
In FIG. 3, the
図4に於いて、双方向直流電圧変換回路13は、一端が直流電源4の正極側に接続されたコイル134と、一端がコイル134の他端に接続された半導体スイッチ131と、コイル134と半導体スイッチ131との接続点に一端が接続され、他端が直流電源4の負極側に接続された半導体スイッチ132を備えている。半導体スイッチ131、132は、逆並列接続された内蔵ダイオード若しくは逆並列接続された外付けダイオードを備えている。半導体スイッチ131、132の動作は、制御回路8により制御される。
4, the bidirectional DC
図3に示す実施の形態2による内燃機関点火装置、及び図4に示す実施の形態2の変形例による内燃機関点火装置の大まかな動作は、実施の形態1による内燃機関点火装置の動作と同様である。即ち、実施の形態2及ぶその変形例による内燃機関点火装置に於いても、実施の形態1による内燃機関点火装置の場合と同様に、容量放電電流の流入によりリップル抑制コンデンサ6の印加電圧が増加する。
The general operation of the internal combustion engine ignition device according to the second embodiment shown in FIG. 3 and the internal combustion engine ignition device according to the modification of the second embodiment shown in FIG. 4 are the same as the operation of the internal combustion engine ignition device according to the first embodiment. It is. That is, also in the internal combustion engine ignition device according to the second embodiment and its modified example, as in the case of the internal combustion engine ignition device according to the first embodiment, the applied voltage of the
実施の形態2及びその変形例による内燃機関点火装置では、リップル抑制コンデンサ6の印加電圧が、直流昇圧回路5(実施の形態2の場合)又は双方向直流電圧変換回路(実施の形態2の変形例の場合)の出力電圧指令値よりも大きいとき、リップル抑制コンデンサ6に充電されたエネルギーを、直流電源4の出力電圧まで降圧して、直流電源4に回生する。これにより、リップル抑制コンデンサ6に充電された余分なエネルギーが直流電源4に回生されるため、印加電圧増大による電力損失を低減しつつ、回路素子の過電圧破壊を防ぐことができる。
In the internal combustion engine ignition device according to the second embodiment and the modification thereof, the voltage applied to the
次に、図3に示すこの発明の実施の形態2による内燃機関点火装置の動作を、動作シーケンスに基づいて説明する。尚、図4に示すこの発明の実施の形態2の変形例による内燃機関点火装置の動作もこれと同様である。図5は、この発明の実施の形態2による内燃機関点火装置の動作シーケンスを説明するタイミング図であって、Aは「点火タイミング信号」、Bは「容量放電電流」、Cは「高周波交流電源の出力電流」、Dは「リップル抑制コンデンサの印加電圧」を示している。尚、図5は、直流電源4にエネルギーを回生する動作の一例として、リップル抑制コンデンサ6に流入する容量放電電流の持つエネルギーに対して、高周波交流電源2の出力電流の持つエネルギーが小さい場合に於ける、内燃機関点火装置のタイミング動作を示している。
Next, the operation of the internal combustion engine ignition apparatus according to
図5に於いて、時刻t0から時刻t2までは、実施の形態1の場合と同様に動作し、リップル抑制コンデンサ6に容量放電電流のエネルギーが充電されることにより、リップル抑制コンデンサ6の印加電圧が印加電圧増加量△V2aだけ増加する。時刻t2に於いて、高周波交流電流が高周波交流電源2から点火プラグ1に対して出力され、リップル抑制コンデンサ6に蓄えられたエネルギーが消費されるため、高周波電流の出力を停止した時刻t3に於けるリップル抑制コンデンサ6の印加電圧は、電圧低下量△V2bだけ低下する。
In FIG. 5, from time t0 to time t2, the operation is the same as in the case of the first embodiment, and the
この電圧低下量△V2bが印加電圧増加量△V2aに対して小さいとき、リップル抑制コンデンサ6には印加電圧目標値V1よりも大きい電圧が印加されていることになる。この状態が継続すれば、リップル抑制コンデンサ6の印加電圧は点火タイミング毎に徐々に増加していくため、電力損失の増大や回路素子の過電圧破壊を生じる可能性がある。従って、リップル抑制コンデンサ6にリップル抑制コンデンサの印加電圧目標値V1より大きい電圧が印加されているとき、リップル抑制コンデンサ6の印加電圧と印加電圧目標値V1が一致するように、直流降圧回路12の半導体スイッチを制御して、リップル抑制コンデンサ6に充電されたエネルギーを直流電源4に回生することで、高周波交流電源2の損失低減と回路素子の過電圧破壊の防止を実現できる。図5では、任意の時刻t4にてこの制御を行っている。
When the voltage drop amount ΔV2b is smaller than the applied voltage increase amount ΔV2a, the
又、制御回路8は、実施の形態1の場合と同様に、容量放電電流による直流電圧経路の電位変動を受けてから制御を行うのではなく、内燃機関や点火装置の動作条件から、予め容量放電電流及び高周波交流電源2の出力電流によるリップル抑制コンデンサ6の印加電圧増加量の予測値△V2a1を算出し、直流降圧回路12及び直流昇圧回路5の半導体スイッチを制御してもよい。
Further, as in the case of the first embodiment, the
その具体的な例としては、実施の形態1の場合と同様に、例えば、点火プラグ1の電極間の絶縁破壊電圧Vbと共振コンデンサ11の静電容量から容量放電電流の持つエネルギーWcdを算出し、それとリップル抑制コンデンサ6の静電容量から、リップル抑制コンデンサ6に流れ込んだ際の印加電圧増加量の予測値△V2a1を算出する。As a specific example, as in the case of the first embodiment, for example, the energy W cd possessed by the capacitive discharge current is calculated from the dielectric breakdown voltage V b between the electrodes of the
又、内燃機関の運転モードには、高周波交流電源2のスイッチング回路7が点火周期の点火タイミング毎に直流/交流の電力変換を行わない場合、即ち、高周波交流電源2を停止して絶縁破壊用電源3のみで点火を行う場合がある。このとき、点火周期の点火タイミング毎に、容量放電電流がリップル抑制コンデンサ6に流入し、リップル抑制コンデンサ6の印加電圧が増大するため、回路素子の過電圧破壊が生じる恐れがある。ここで、制御回路8が、リップル抑制コンデンサ6に充電されたエネルギーを直流電源4の出力電圧まで降圧して直流電源4に回生するように、直流降圧回路12を構成する半導体スイッチを制御することにより、回路素子の過電圧破壊を防ぎつつ、点火装置の消費電力低減を実現することができる。
Further, in the operation mode of the internal combustion engine, when the
加えて、内燃機関の動作を停止するとき、制御回路8が、リップル抑制コンデンサ6に充電されたエネルギーを、直流電源4の出力電圧まで降圧して直流電源4に回生するように、直流降圧回路12を構成する半導体スイッチを制御することにより、点火装置の消費電力低減が可能である。
In addition, when the operation of the internal combustion engine is stopped, the
実施の形態3.
図6は、この発明の実施の形態3による内燃機関点火装置のスイッチング回路の構成の一例を示す回路図である。図6に於いて、この発明の実施の形態3による内燃機関点火装置では、絶縁破壊と同時に容量放電電流がスイッチング回路7に流入した際に、各半導体スイッチ71、72、73、74に対して流入する電流を、電流検出手段21で検出できる回路構成としている。その他の構成は、実施の形態1又は実施の形態2と同様である。Embodiment 3 FIG.
6 is a circuit diagram showing an example of the configuration of a switching circuit of an internal combustion engine ignition device according to Embodiment 3 of the present invention. In FIG. 6, in the internal combustion engine ignition device according to the third embodiment of the present invention, when the capacitive discharge current flows into the
図6では、スイッチング回路7の一例として、MOS−FETによって構成された4個の半導体スイッチ71、72、73、74によりフルブリッジインバータを用いている。しかし、スイッチング回路7は、容量放電流入が流入する部位からリップル抑制コンデンサ6に対して順方向の内蔵ダイオード若しくは外付けの逆並列ダイオードを有する半導体スイッチで構成されていれば、どのようなものを用いてもよい。
In FIG. 6, as an example of the
又、図6では、電流検出手段21の一例としてシャント抵抗を用いているが、容量放電電流の電流値と電流の極性が検出できればどのような装置でもよく、例えばカレントトランスで構成してもよい。 In FIG. 6, a shunt resistor is used as an example of the current detection means 21. However, any device may be used as long as the current value of the capacitive discharge current and the polarity of the current can be detected. For example, a current transformer may be used. .
この発明の実施の形態3に係る装置動作について詳細に説明する。容量放電電流は、共振回路10の共振周波数を持つ交流電流としてスイッチング回路7に流入する。容量放電電流は、スイッチング回路7の上アームの半導体スイッチ71、73の内蔵ダイオードを介して、リップル抑制コンデンサ6に流入する。ここで、各上アームの半導体スイッチ71、73の内蔵ダイオードへの容量放電電流流入を電流検出手段21により検出すると同時に、容量放電電流の流入が確認されたアームの半導体スイッチを導通させて同期整流を行う。
The apparatus operation according to Embodiment 3 of the present invention will be described in detail. The capacitive discharge current flows into the
これにより、半導体スイッチの内蔵ダイオードのみに容量放電電流を流入させる場合に比べて、電力損失を低減できる。この制御は、半導体スイッチの内蔵ダイオードの順方向電圧に対して、半導体スイッチのオン抵抗と容量放電電流の積が小さいときに有効である。 As a result, power loss can be reduced as compared with the case where the capacitive discharge current flows only into the built-in diode of the semiconductor switch. This control is effective when the product of the on-resistance of the semiconductor switch and the capacitive discharge current is small with respect to the forward voltage of the built-in diode of the semiconductor switch.
以上述べたこの発明の実施の形態1〜3による内燃機関点火装置は、(1)から(16)に記載の発明のうち、対応する少なくとも一つの発明を具体化したものである。
(1)内燃機関に設けられ、間隙を介して対向する少なくとも一対の電極を備えた点火プラグと、
前記点火プラグの前記一対の電極間に絶縁破壊電圧を印加して前記電極間に絶縁破壊を生じさせる絶縁破壊用電源と、
前記点火プラグの電極間に高周波電圧を印加して前記一対の電極間に高周波プラズマを発生させ得る高周波交流電源と、
を有する内燃機関点火装置であって、
前記高周波交流電源は、
直流電源と、
半導体スイッチを備え、当該半導体スイッチのオン/オフ動作が制御されることにより前記直流電源の出力電圧を昇圧する直流昇圧回路と、
前記直流昇圧回路から出力された直流電圧のリップルを抑制するリップル抑制コンデンサと、
複数の半導体スイッチを備え、当該半導体スイッチのオン/オフ動作が制御されることにより前記直流昇圧回路から出力された直流電力を交流電力に変換するスイッチング回路と、
少なくとも1つのインダクタと少なくとも1つのコンデンサを含み、前記スイッチング回路から出力された交流電流を共振させる共振回路と、
前記直流昇圧回路と前記スイッチング回路の夫々の前記半導体スイッチのオン/オフ動作を制御する制御回路と、
を備え、
前記リップル抑制コンデンサは、
前記点火プラグの前記電極間に絶縁破壊が生じたとき、前記共振回路に含まれる前記コンデンサから放出される容量放電電流のエネルギーが充電され、
前記直流昇圧回路は、
前記リップル抑制コンデンサの印加電圧目標値に応じて前記直流電力を出力するように、前記制御回路からの出力電圧指令値に基づいて前記直流昇圧回路の半導体スイッチのオン/オフ動作が制御され、
前記制御回路は、
前記リップル抑制コンデンサの前記印加電圧目標値に対して、前記絶縁破壊が生じたときに前記エネルギーが充電されることによる前記リップル抑制コンデンサの印加電圧増加量に実質的に等しい値だけ前記直流昇圧回路の出力電圧が低くなるように、前記直流昇圧回路に対する前記出力電圧指令値を制御するように構成されている、
ことを特徴とする内燃機関点火装置。
この発明によれば、高周波交流電源の内部の電位上昇によって生じる電力損失を低減しつつ、回路素子の過電圧破壊を防ぐことができる。
電圧に起因する電力損失を低減することができる。The internal combustion engine ignition device according to the first to third embodiments of the present invention described above embodies at least one corresponding invention among the inventions described in (1) to (16).
(1) a spark plug provided in the internal combustion engine and provided with at least a pair of electrodes facing each other with a gap therebetween;
A dielectric power supply that causes a dielectric breakdown between the electrodes by applying a dielectric breakdown voltage between the pair of electrodes of the spark plug;
A high-frequency AC power source capable of generating a high-frequency plasma between the pair of electrodes by applying a high-frequency voltage between the electrodes of the spark plug;
An internal combustion engine ignition device having
The high-frequency AC power supply is
DC power supply,
A DC booster circuit that includes a semiconductor switch and boosts the output voltage of the DC power supply by controlling the on / off operation of the semiconductor switch;
A ripple suppression capacitor for suppressing ripples of DC voltage output from the DC booster circuit;
A switching circuit that includes a plurality of semiconductor switches, and that converts DC power output from the DC booster circuit into AC power by controlling on / off operation of the semiconductor switches;
A resonance circuit including at least one inductor and at least one capacitor and resonating an alternating current output from the switching circuit;
A control circuit for controlling the on / off operation of each of the semiconductor switches of the DC booster circuit and the switching circuit;
With
The ripple suppression capacitor is
When dielectric breakdown occurs between the electrodes of the spark plug, the energy of the capacitive discharge current discharged from the capacitor included in the resonance circuit is charged,
The DC booster circuit is
The on / off operation of the semiconductor switch of the DC boost circuit is controlled based on the output voltage command value from the control circuit so as to output the DC power according to the target voltage applied value of the ripple suppression capacitor,
The control circuit includes:
The DC booster circuit is a value substantially equal to the amount of increase in the applied voltage of the ripple suppressing capacitor due to the energy being charged when the dielectric breakdown occurs with respect to the applied voltage target value of the ripple suppressing capacitor. Is configured to control the output voltage command value for the DC booster circuit so that the output voltage of
An internal combustion engine ignition device.
According to the present invention, it is possible to prevent the overvoltage breakdown of the circuit element while reducing the power loss caused by the potential increase inside the high-frequency AC power supply.
Power loss due to voltage can be reduced.
(2)内燃機関に設けられ、間隙を介して対向する少なくとも一対の電極を備えた点火プラグと、
前記点火プラグの前記一対の電極間に絶縁破壊電圧を印加して前記電極間に絶縁破壊を生じさせる絶縁破壊用電源と、
前記点火プラグの電極間に高周波電圧を印加して前記一対の電極間に高周波プラズマを発生させ得る高周波交流電源と、
を有する内燃機関点火装置であって、
前記高周波交流電源は、
直流電源と、
半導体スイッチを備え、当該半導体スイッチのオン/オフ動作が制御されることにより前記直流電源の出力電圧を昇圧する直流昇圧回路と、
前記直流昇圧回路から出力された直流電圧のリップルを抑制するリップル抑制コンデンサと、
半導体スイッチを備え、前記リップル抑制コンデンサに充電された直流電圧を降圧する直流降圧回路と、
複数の半導体スイッチを備え、当該半導体スイッチのオン/オフ動作が制御されることにより前記直流昇圧回路から出力された直流電力を交流電力に変換するスイッチング回路と、
少なくとも1つのインダクタと少なくとも1つのコンデンサを含み、前記スイッチング回路から出力された交流電流を共振させる共振回路と、
前記直流昇圧回路と前記スイッチング回路の夫々の前記半導体スイッチのオン/オフ動作を制御する制御回路と、
を備え、
前記リップル抑制コンデンサは、
前記点火プラグの前記電極間に絶縁破壊が生じたとき、前記共振回路に含まれる前記コンデンサから放出される容量放電電流のエネルギーが充電され、
前記直流昇圧回路は、
前記リップル抑制コンデンサの印加電圧目標値に応じて前記直流電力を出力するように、前記制御回路からの出力電圧指令値に基づいて前記直流昇圧回路の半導体スイッチのオン/オフ動作が制御され得るように構成され、
前記直流降圧回路は、
前記リップル抑制コンデンサに充電されたエネルギーを降圧して前記直流電源に回生するように、前記制御回路により前記直流降圧回路の前記半導体スイッチのオン/オフ動作が制御され得るように構成されており、
前記リップル抑制コンデンサの印加電圧が前記直流昇圧回路の出力電圧指令値よりも大きいとき、前記直流降圧回路は、前記リップル抑制コンデンサに充電されたエネルギーを、前記直流電源の出力電圧まで降圧して前記直流電源に回生するように構成されている、
ことを特徴とする内燃機関点火装置。
この発明によれば、リップル抑制コンデンサに充電されたエネルギーを、直流電源に回生することで、回路素子の過電圧破壊を防ぎつつ、点火装置の消費電力低減を実現することができる。又、この発明によれば、リップル抑制コンデンサに充電された余剰な電圧分のエネルギーを、直流電源に回生できるため、消費電力低減に寄与する。又、リップル抑制コンデンサ付近に過電圧が印加されることによる素子破壊を防ぐことができる。
(3)内燃機関に設けられ、間隙を介して対向する少なくとも一対の電極を備えた点火プラグと、
前記点火プラグの前記一対の電極間に絶縁破壊電圧を印加して前記電極間に絶縁破壊を生じさせる絶縁破壊用電源と、
前記点火プラグの電極間に高周波電圧を印加して前記一対の電極間に高周波プラズマを発生させ得る高周波交流電源と、
を有する内燃機関点火装置であって、
前記高周波交流電源は、
直流電源と、
半導体スイッチを備え、当該半導体スイッチのオン/オフ動作が制御されることにより前記直流電源の出力電圧を昇圧する直流昇圧回路と、
前記直流昇圧回路から出力された直流電圧のリップルを抑制するリップル抑制コンデンサと、
半導体スイッチを備え、前記リップル抑制コンデンサに充電された直流電圧を降圧する直流降圧回路と、
複数の半導体スイッチを備え、当該半導体スイッチのオン/オフ動作が制御されることにより前記直流昇圧回路から出力された直流電力を交流電力に変換するスイッチング回路と、
少なくとも1つのインダクタと少なくとも1つのコンデンサを含み、前記スイッチング回路から出力された交流電流を共振させる共振回路と、
前記直流昇圧回路と前記スイッチング回路の夫々の前記半導体スイッチのオン/オフ動作を制御する制御回路と、
を備え、
前記リップル抑制コンデンサは、
前記点火プラグの前記電極間に絶縁破壊が生じたとき、前記共振回路に含まれる前記コンデンサから放出される容量放電電流のエネルギーが充電され、
前記直流昇圧回路は、
前記リップル抑制コンデンサの印加電圧目標値に応じて前記直流電力を出力するように、前記制御回路からの出力電圧指令値に基づいて前記直流昇圧回路の半導体スイッチのオン/オフ動作が制御され得るように構成され、
前記直流降圧回路は、
前記リップル抑制コンデンサに充電されたエネルギーを降圧して前記直流電源に回生するように、前記制御回路により前記直流降圧回路の前記半導体スイッチのオン/オフ動作が制御され得るように構成されており、
前記スイッチング回路が前記内燃機関の点火周期毎に交流電圧を出力しないとき、前記直流降圧回路は、前記リップル抑制コンデンサに充電されたエネルギーを、前記直流電源の出力電圧まで降圧して前記直流電源に回生するように構成されている、
ことを特徴とする内燃機関点火装置。
この発明によれば、リップル抑制コンデンサに充電されたエネルギーを使わないとき、電源に回生することができる。
(2) a spark plug provided in the internal combustion engine and provided with at least a pair of electrodes facing each other with a gap therebetween;
A dielectric power supply that causes a dielectric breakdown between the electrodes by applying a dielectric breakdown voltage between the pair of electrodes of the spark plug;
A high-frequency AC power source capable of generating a high-frequency plasma between the pair of electrodes by applying a high-frequency voltage between the electrodes of the spark plug;
An internal combustion engine ignition device having
The high-frequency AC power supply is
DC power supply,
A DC booster circuit that includes a semiconductor switch and boosts the output voltage of the DC power supply by controlling the on / off operation of the semiconductor switch;
A ripple suppression capacitor for suppressing ripples of DC voltage output from the DC booster circuit;
A DC step-down circuit comprising a semiconductor switch and stepping down a DC voltage charged in the ripple suppression capacitor;
A switching circuit that includes a plurality of semiconductor switches, and that converts DC power output from the DC booster circuit into AC power by controlling on / off operation of the semiconductor switches;
A resonance circuit including at least one inductor and at least one capacitor and resonating an alternating current output from the switching circuit;
A control circuit for controlling the on / off operation of each of the semiconductor switches of the DC booster circuit and the switching circuit;
With
The ripple suppression capacitor is
When dielectric breakdown occurs between the electrodes of the spark plug, the energy of the capacitive discharge current discharged from the capacitor included in the resonance circuit is charged,
The DC booster circuit is
The on / off operation of the semiconductor switch of the DC booster circuit can be controlled based on the output voltage command value from the control circuit so that the DC power is output according to the target voltage value applied to the ripple suppression capacitor. Composed of
The DC step-down circuit is
The ON / OFF operation of the semiconductor switch of the DC step-down circuit can be controlled by the control circuit so as to step down the energy charged in the ripple suppression capacitor and regenerate the DC power supply ,
When the applied voltage of the ripple suppression capacitor is larger than the output voltage command value of the DC boost circuit, the DC step-down circuit steps down the energy charged in the ripple suppression capacitor to the output voltage of the DC power supply. Configured to regenerate to DC power supply,
An internal combustion engine ignition device.
According to the present invention, the energy charged in the ripple suppression capacitor is regenerated to the DC power source, so that the power consumption of the ignition device can be reduced while preventing overvoltage breakdown of the circuit elements. Further, according to the present invention, the energy of the excess voltage charged in the ripple suppression capacitor can be regenerated to the DC power supply, which contributes to the reduction of power consumption. In addition, it is possible to prevent element destruction due to application of overvoltage in the vicinity of the ripple suppression capacitor.
(3) a spark plug provided in the internal combustion engine and provided with at least a pair of electrodes opposed via a gap;
A dielectric power supply that causes a dielectric breakdown between the electrodes by applying a dielectric breakdown voltage between the pair of electrodes of the spark plug;
A high-frequency AC power source capable of generating a high-frequency plasma between the pair of electrodes by applying a high-frequency voltage between the electrodes of the spark plug;
An internal combustion engine ignition device having
The high-frequency AC power supply is
DC power supply,
A DC booster circuit that includes a semiconductor switch and boosts the output voltage of the DC power supply by controlling the on / off operation of the semiconductor switch;
A ripple suppression capacitor for suppressing ripples of DC voltage output from the DC booster circuit;
A DC step-down circuit comprising a semiconductor switch and stepping down a DC voltage charged in the ripple suppression capacitor;
A switching circuit that includes a plurality of semiconductor switches, and that converts DC power output from the DC booster circuit into AC power by controlling on / off operation of the semiconductor switches;
A resonance circuit including at least one inductor and at least one capacitor and resonating an alternating current output from the switching circuit;
A control circuit for controlling the on / off operation of each of the semiconductor switches of the DC booster circuit and the switching circuit;
With
The ripple suppression capacitor is
When dielectric breakdown occurs between the electrodes of the spark plug, the energy of the capacitive discharge current discharged from the capacitor included in the resonance circuit is charged,
The DC booster circuit is
The on / off operation of the semiconductor switch of the DC booster circuit can be controlled based on the output voltage command value from the control circuit so that the DC power is output according to the target voltage value applied to the ripple suppression capacitor. Composed of
The DC step-down circuit is
The ON / OFF operation of the semiconductor switch of the DC step-down circuit can be controlled by the control circuit so as to step down the energy charged in the ripple suppression capacitor and regenerate the DC power supply,
When the switching circuit does not output an AC voltage every ignition cycle of the internal combustion engine, the DC voltage step-down circuit steps down the energy charged in the ripple suppression capacitor to the output voltage of the DC power supply and supplies it to the DC power supply. Configured to regenerate,
An internal combustion engine ignition device.
According to the present invention, when the energy charged in the ripple suppression capacitor is not used, it can be regenerated to the power source.
(4)前記直流昇圧回路と前記直流降圧回路は、双方向出力を有する単一の直流電圧変換回路により構成されている、
ことを特徴とする上記(2)又は(3)に記載の内燃機関点火装置。
この発明によれば、直流昇圧回路と前記直流降圧回路を統合することにより、部品点数を削減でき、小型化することができる。
( 4 ) The DC boost circuit and the DC step-down circuit are configured by a single DC voltage conversion circuit having a bidirectional output.
The internal combustion engine ignition device according to (2) or (3) , wherein
According to the present invention, the number of components can be reduced and the size can be reduced by integrating the DC boost circuit and the DC voltage down circuit.
(5)前記制御回路は、
前記リップル抑制コンデンサの印加電圧目標値に対して、前記絶縁破壊が生じたときに前記エネルギーが充電されることによる前記リップル抑制コンデンサの印加電圧増加量に実質的に等しい値だけ前記直流昇圧回路の出力電圧が低くなるように、前記直流昇圧回路に対する前記出力電圧指令値を制御するように構成されている、
ことを特徴とする上記(2)から(4)に記載の内燃機関点火装置。
この発明によれば、電圧に起因する電力損失を低減することができる。
( 5 ) The control circuit
The DC booster circuit has a value substantially equal to the amount of increase in the applied voltage of the ripple suppressing capacitor due to the energy being charged when the dielectric breakdown occurs with respect to the applied voltage target value of the ripple suppressing capacitor. It is configured to control the output voltage command value for the DC boost circuit so that the output voltage becomes low.
The internal combustion engine ignition device according to any one of (2) to (4) , wherein
According to the present invention, power loss due to voltage can be reduced.
(6)前記制御回路は、
前記リップル抑制コンデンサへの容量放電電流の流入後から、前記直流昇圧回路によるリップル抑制コンデンサの充電開始までの何れかのタイミングに於いて、前記直流昇圧回路に対する前記出力電圧指令値を制御するように構成されている、
ことを特徴とする上記(1)から(5)のうち何れか一つに記載の内燃機関点火装置。
この発明によれば、電圧に起因する電力損失を低減することができる。
( 6 ) The control circuit
The output voltage command value for the DC boost circuit is controlled at any timing from the inflow of the capacitive discharge current to the ripple suppression capacitor to the start of charging of the ripple suppression capacitor by the DC boost circuit. It is configured,
The internal combustion engine ignition device according to any one of (1) to ( 5 ) above,
According to the present invention, power loss due to voltage can be reduced.
(7)前記スイッチング回路と前記共振回路との間に、前記スイッチング回路から出力された交流電圧を昇圧する機能を有する交流昇圧回路を備えた、
ことを特徴とする上記(1)から(6)のうちの何れか一つに記載の内燃機関点火装置。
この発明によれば、放電維持電圧に必要な出力電圧を、確実に発生させることができる。又、スイッチング回路に低耐圧且つ高速動作可能な半導体スイッチを使用することができる。
( 7 ) An AC booster circuit having a function of boosting an AC voltage output from the switching circuit is provided between the switching circuit and the resonance circuit.
The internal combustion engine ignition device according to any one of (1) to ( 6 ), wherein:
According to the present invention, it is possible to reliably generate the output voltage necessary for the sustaining voltage. In addition, a semiconductor switch that can operate at high speed and low breakdown voltage can be used for the switching circuit.
(8)前記リップル抑制コンデンサの印加電圧目標値は、前記点火プラグの電極間の放電維持電圧以上に設定されている、
ことを特徴とする上記(1)から(7)のうちの何れか一つに記載の内燃機関点火装置。
この発明によれば、確実に点火を行うことができる。
( 8 ) The applied voltage target value of the ripple suppression capacitor is set to be equal to or higher than the discharge sustaining voltage between the electrodes of the spark plug.
The internal combustion engine ignition device according to any one of (1) to ( 7 ), characterized in that:
According to this invention, ignition can be performed reliably.
(9)前記リップル抑制コンデンサの印加電圧目標値に前記交流昇圧回路の昇圧比を乗じた値は、前記点火プラグの電極間の放電維持電圧以上に設定されている、
ことを特徴とする上記(7)に記載の内燃機関点火装置。
この発明によれば、確実に点火を行うことができる。
( 9 ) The value obtained by multiplying the applied voltage target value of the ripple suppression capacitor by the boost ratio of the AC boost circuit is set to be equal to or higher than the discharge sustaining voltage between the electrodes of the spark plug.
The internal combustion engine ignition device described in ( 7 ) above,
According to this invention, ignition can be performed reliably.
(10)前記制御回路は、前記高周波交流電源の出力電圧では前記点火プラグの前記電極間に前記高周波プラズマを維持できないことを検出したとき、前記リップル抑制コンデンサに対する前記印加電圧目標値を増加させるように構成されている、
ことを特徴とする上記(1)から(9)のうちの何れかに一つに記載の内燃機関点火装置。
この発明によれば、放電維持電圧を下回るまでリップル抑制コンデンサの印加電圧が低下することを防ぐことができる。
( 10 ) When the control circuit detects that the high-frequency plasma cannot be maintained between the electrodes of the spark plug with the output voltage of the high-frequency AC power supply, the control circuit increases the applied voltage target value for the ripple suppression capacitor. Configured to,
The internal combustion engine ignition device according to any one of (1) to ( 9 ), wherein:
According to the present invention, it is possible to prevent the applied voltage of the ripple suppression capacitor from being lowered until it falls below the discharge sustaining voltage.
(11)前記制御回路は、前記絶縁破壊の発生の前後に於ける前記リップル抑制コンデンサの印加電圧を比較し、前記共振回路に含まれるコンデンサから放電される容量放電電流が充電されることによる前記リップル抑制コンデンサの印加電圧増加量を測定するように構成されている、
ことを特徴とする上記(1)、又は上記(5)から(10)のうちのいずれか一つに記載の内燃機関点火装置。
この発明によれば、リップル抑制コンデンサの印加電圧増加量を実測から求め、直流昇圧回路の出力電圧指令値のフィードバック制御に用いることができる。
( 11 ) The control circuit compares the applied voltage of the ripple suppression capacitor before and after the occurrence of the dielectric breakdown, and the capacitance discharge current discharged from the capacitor included in the resonance circuit is charged. Configured to measure the applied voltage increase of the ripple suppression capacitor,
The internal combustion engine ignition device according to any one of (1) or ( 5 ) to ( 10 ) above, wherein
According to the present invention, the amount of increase in the applied voltage of the ripple suppression capacitor can be obtained from actual measurement and used for feedback control of the output voltage command value of the DC booster circuit.
(12)前記制御回路は、前記共振回路に含まれるコンデンサの静電容量の値と前記点火プラグの電極間に印加される前記絶縁破壊電圧とに基づいて前記容量放電電流のエネルギーを算出し、前記算出した容量放電電流のエネルギーと前記リップル抑制コンデンサの静電容量に基づいて前記リップル抑制コンデンサの印加電圧増加量を算出するように構成されている、
ことを特徴とする上記(1)、又は上記(5)から(10)のうちの何れか一つに記載の内燃機関点火装置。
この発明によれば、リップル抑制コンデンサの印加電圧増加量を、静電容量と絶縁破壊電圧から計算で求め、直流昇圧回路の出力電圧指令値のフィードバックまたはフィードフォワード制御に用いることができる。
( 12 ) The control circuit calculates the energy of the capacitive discharge current based on a capacitance value of a capacitor included in the resonance circuit and the dielectric breakdown voltage applied between the electrodes of the spark plug, Based on the calculated capacity discharge current energy and the capacitance of the ripple suppression capacitor, the applied voltage increase amount of the ripple suppression capacitor is calculated,
The internal combustion engine ignition device according to any one of (1) or ( 5 ) to ( 10 ) above, wherein
According to the present invention, the amount of increase in the voltage applied to the ripple suppression capacitor can be calculated from the capacitance and the dielectric breakdown voltage, and used for feedback or feedforward control of the output voltage command value of the DC booster circuit.
(13)前記制御回路は、前記点火プラグの電極間の距離と前記内燃機関のシリンダ内圧力とに基づいて、前記点火プラグの前記絶縁破壊電圧を算出するように構成されている、ことを特徴とする上記(12)に記載の内燃機関点火装置。
この発明によれば、内燃機関の容器内圧力から絶縁破壊電圧を算出し、上記(10)に記載の発明の制御に用いることができる。
( 13 ) The control circuit is configured to calculate the breakdown voltage of the spark plug based on a distance between the electrodes of the spark plug and a pressure in the cylinder of the internal combustion engine. The internal combustion engine ignition device according to ( 12 ) above.
According to the present invention, the dielectric breakdown voltage can be calculated from the internal pressure of the container of the internal combustion engine and used for the control of the invention described in (10) above.
(14)前記制御回路は、前記直流昇圧回路の出力電圧指令値よりも前記リップル抑制コンデンサの印加電圧が高いとき、前記直流昇圧回路を構成する半導体スイッチのオン/オフ動作を停止させるように構成されている、
ことを特徴とする上記(1)から(13)のうちの何れか一つに記載の内燃機関点火装置。
この発明によれば、不必要な半導体スイッチの動作を停止することにより、電力損失を低減することができる。
( 14 ) The control circuit is configured to stop the on / off operation of the semiconductor switch constituting the DC boost circuit when the applied voltage of the ripple suppression capacitor is higher than the output voltage command value of the DC boost circuit. Being
The internal combustion engine ignition device according to any one of (1) to ( 13 ), characterized in that:
According to the present invention, power loss can be reduced by stopping the operation of unnecessary semiconductor switches.
(15)前記制御回路は、前記電極間に前記絶縁破壊が生じたときに前記共振回路に含まれるコンデンサから放電される容量放電電流が前記スイッチング回路に流入する際に、前記流入する容量放電電流を同期整流するように前記スイッチング回路の半導体スイッチをオン/オフ動作させるように構成されている、
ことを特徴とする上記(1)から(14)のうちの何れか一つに記載の内燃機関点火装置。 この発明によれば、同期整流により、半導体スイッチの導通ロスを低減することができる。
( 15 ) When the capacitive discharge current discharged from the capacitor included in the resonant circuit flows into the switching circuit when the dielectric breakdown occurs between the electrodes, the control circuit may receive the capacitive discharge current that flows into the switching circuit. The semiconductor switch of the switching circuit is configured to be turned on / off so as to perform synchronous rectification.
The internal combustion engine ignition device according to any one of (1) to ( 14 ), wherein: According to the present invention, the conduction loss of the semiconductor switch can be reduced by synchronous rectification.
(16)前記内燃機関が動作を停止するとき、前記直流降圧回路は、前記リップル抑制コンデンサに充電されたエネルギーを、前記直流電源の出力電圧まで降圧して前記直流電源に回生するように構成されている、
ことを特徴とする上記(2)から(5)のうちの何れか一つに記載の内燃機関点火装置。
この発明によれば、内燃機関を停止するときに回路内で消費されてしまうエネルギーを電源に回生することができる。
( 16 ) When the internal combustion engine stops operating, the DC step-down circuit is configured to step down the energy charged in the ripple suppression capacitor to the output voltage of the DC power source and regenerate the DC power source. ing,
It internal combustion engine ignition device according to one any of the above (2), wherein (5) the.
According to the present invention, the energy consumed in the circuit when the internal combustion engine is stopped can be regenerated to the power source.
尚、以上述べたこの発明による内燃機関関点火装置は、前述の実施の形態1から3に用いた構成及び制御を、どのように組み合わせて用いてもよい。又、この発明による内燃機関制御装置は、絶縁破壊と同時に共振回路の共振コンデンサから放電されるエネルギーが、容量放電電流としてコンデンサに流入する点火装置であれば、車両に搭載される内燃機関以外のどのような内燃機関に適用してもよい。 The internal combustion engine ignition device according to the present invention described above may use any combination of the configuration and control used in the first to third embodiments. The internal combustion engine control device according to the present invention is an ignition device other than the internal combustion engine mounted on the vehicle as long as the energy discharged from the resonance capacitor of the resonance circuit simultaneously with the dielectric breakdown flows into the capacitor as a capacitive discharge current. The present invention may be applied to any internal combustion engine.
この発明による内燃機関点火装置は、自動車等に搭載される内燃機関を点火する内燃機関点火装置の分野、ひいては自動車等の車両の分野に利用することができる。 The internal combustion engine ignition device according to the present invention can be used in the field of an internal combustion engine ignition device for igniting an internal combustion engine mounted on an automobile or the like, and thus in the field of a vehicle such as an automobile.
1 点火プラグ、2 高周波交流電源、3 絶縁破壊用電源、4 直流電源、5 直流昇圧回路、51、123、134 コイル、52、122 ダイオード、53、71、72、73、74、121、131、132 半導体スイッチ、6 リップル抑制コンデンサ、7 スイッチング回路、8 制御回路、9 交流昇圧回路、10 共振回路、11 共振コンデンサ、101 共振インダクタ、12 直流降圧回路、13 双方向直流電圧変換回路、21 電流検出手段、V1 印加電圧目標値、△V1a、△V2a 印加電圧増加量、△V1b、△V2b 印加電圧低下量、Vb 絶縁破壊電圧、Cs 共振コンデンサの静電容量、Wcd 容量放電電流のエネルギー、Cr リップル抑制コンデンサの静電容量、△V1a1、△V2a1 印加電圧増加量の予測値、p シリンダ内圧力、d 電極間距離、A、B 電極間に存在する気体が持つ定数、γ 電極を構成する金属の二次電子放出係数、ln 自然対数。DESCRIPTION OF
Claims (16)
前記点火プラグの前記一対の電極間に絶縁破壊電圧を印加して前記電極間に絶縁破壊を生じさせる絶縁破壊用電源と、
前記点火プラグの電極間に高周波電圧を印加して前記一対の電極間に高周波プラズマを発生させ得る高周波交流電源と、
を有する内燃機関点火装置であって、
前記高周波交流電源は、
直流電源と、
半導体スイッチを備え、当該半導体スイッチのオン/オフ動作が制御されることにより前記直流電源の出力電圧を昇圧する直流昇圧回路と、
前記直流昇圧回路から出力された直流電圧のリップルを抑制するリップル抑制コンデンサと、
複数の半導体スイッチを備え、当該半導体スイッチのオン/オフ動作が制御されることにより前記直流昇圧回路から出力された直流電力を交流電力に変換するスイッチング回路と、
少なくとも1つのインダクタと少なくとも1つのコンデンサを含み、前記スイッチング回路から出力された交流電流を共振させる共振回路と、
前記直流昇圧回路と前記スイッチング回路の夫々の前記半導体スイッチのオン/オフ動作を制御する制御回路と、
を備え、
前記リップル抑制コンデンサは、
前記点火プラグの前記電極間に絶縁破壊が生じたとき、前記共振回路に含まれる前記コンデンサから放出される容量放電電流のエネルギーが充電され、
前記直流昇圧回路は、
前記リップル抑制コンデンサの印加電圧目標値に応じて前記直流電力を出力するように、前記制御回路からの出力電圧指令値に基づいて前記直流昇圧回路の半導体スイッチのオン/オフ動作が制御され、
前記制御回路は、
前記リップル抑制コンデンサの前記印加電圧目標値に対して、前記絶縁破壊が生じたときに前記エネルギーが充電されることによる前記リップル抑制コンデンサの印加電圧増加量に実質的に等しい値だけ前記直流昇圧回路の出力電圧が低くなるように、前記直流昇圧回路に対する前記出力電圧指令値を制御するように構成されている、
ことを特徴とする内燃機関点火装置。 A spark plug provided in the internal combustion engine and provided with at least a pair of electrodes facing each other through a gap;
A dielectric power supply that causes a dielectric breakdown between the electrodes by applying a dielectric breakdown voltage between the pair of electrodes of the spark plug;
A high-frequency AC power source capable of generating a high-frequency plasma between the pair of electrodes by applying a high-frequency voltage between the electrodes of the spark plug;
An internal combustion engine ignition device having
The high-frequency AC power supply is
DC power supply,
A DC booster circuit that includes a semiconductor switch and boosts the output voltage of the DC power supply by controlling the on / off operation of the semiconductor switch;
A ripple suppression capacitor for suppressing ripples of DC voltage output from the DC booster circuit;
A switching circuit that includes a plurality of semiconductor switches, and that converts DC power output from the DC booster circuit into AC power by controlling on / off operation of the semiconductor switches;
A resonance circuit including at least one inductor and at least one capacitor and resonating an alternating current output from the switching circuit;
A control circuit for controlling the on / off operation of each of the semiconductor switches of the DC booster circuit and the switching circuit;
With
The ripple suppression capacitor is
When dielectric breakdown occurs between the electrodes of the spark plug, the energy of the capacitive discharge current discharged from the capacitor included in the resonance circuit is charged,
The DC booster circuit is
The on / off operation of the semiconductor switch of the DC boost circuit is controlled based on the output voltage command value from the control circuit so as to output the DC power according to the target voltage applied value of the ripple suppression capacitor,
The control circuit includes:
The DC booster circuit is a value substantially equal to the amount of increase in the applied voltage of the ripple suppressing capacitor due to the energy being charged when the dielectric breakdown occurs with respect to the applied voltage target value of the ripple suppressing capacitor. Is configured to control the output voltage command value for the DC booster circuit so that the output voltage of
An internal combustion engine ignition device.
前記点火プラグの前記一対の電極間に絶縁破壊電圧を印加して前記電極間に絶縁破壊を生じさせる絶縁破壊用電源と、
前記点火プラグの電極間に高周波電圧を印加して前記一対の電極間に高周波プラズマを発生させ得る高周波交流電源と、
を有する内燃機関点火装置であって、
前記高周波交流電源は、
直流電源と、
半導体スイッチを備え、当該半導体スイッチのオン/オフ動作が制御されることにより前記直流電源の出力電圧を昇圧する直流昇圧回路と、
前記直流昇圧回路から出力された直流電圧のリップルを抑制するリップル抑制コンデンサと、
半導体スイッチを備え、前記リップル抑制コンデンサに充電された直流電圧を降圧する直流降圧回路と、
複数の半導体スイッチを備え、当該半導体スイッチのオン/オフ動作が制御されることにより前記直流昇圧回路から出力された直流電力を交流電力に変換するスイッチング回路と、
少なくとも1つのインダクタと少なくとも1つのコンデンサを含み、前記スイッチング回路から出力された交流電流を共振させる共振回路と、
前記直流昇圧回路と前記スイッチング回路の夫々の前記半導体スイッチのオン/オフ動作を制御する制御回路と、
を備え、
前記リップル抑制コンデンサは、
前記点火プラグの前記電極間に絶縁破壊が生じたとき、前記共振回路に含まれる前記コンデンサから放出される容量放電電流のエネルギーが充電され、
前記直流昇圧回路は、
前記リップル抑制コンデンサの印加電圧目標値に応じて前記直流電力を出力するように、前記制御回路からの出力電圧指令値に基づいて前記直流昇圧回路の半導体スイッチのオン/オフ動作が制御され得るように構成され、
前記直流降圧回路は、
前記リップル抑制コンデンサに充電されたエネルギーを降圧して前記直流電源に回生するように、前記制御回路により前記直流降圧回路の前記半導体スイッチのオン/オフ動作が制御され得るように構成されており、
前記リップル抑制コンデンサの印加電圧が前記直流昇圧回路の出力電圧指令値よりも大きいとき、前記直流降圧回路は、前記リップル抑制コンデンサに充電されたエネルギーを、前記直流電源の出力電圧まで降圧して前記直流電源に回生するように構成されている、
ことを特徴とする内燃機関点火装置。 A spark plug provided in the internal combustion engine and provided with at least a pair of electrodes facing each other through a gap;
A dielectric power supply that causes a dielectric breakdown between the electrodes by applying a dielectric breakdown voltage between the pair of electrodes of the spark plug;
A high-frequency AC power source capable of generating a high-frequency plasma between the pair of electrodes by applying a high-frequency voltage between the electrodes of the spark plug;
An internal combustion engine ignition device having
The high-frequency AC power supply is
DC power supply,
A DC booster circuit that includes a semiconductor switch and boosts the output voltage of the DC power supply by controlling the on / off operation of the semiconductor switch;
A ripple suppression capacitor for suppressing ripples of DC voltage output from the DC booster circuit;
A DC step-down circuit comprising a semiconductor switch and stepping down a DC voltage charged in the ripple suppression capacitor;
A switching circuit that includes a plurality of semiconductor switches, and that converts DC power output from the DC booster circuit into AC power by controlling on / off operation of the semiconductor switches;
A resonance circuit including at least one inductor and at least one capacitor and resonating an alternating current output from the switching circuit;
A control circuit for controlling the on / off operation of each of the semiconductor switches of the DC booster circuit and the switching circuit;
With
The ripple suppression capacitor is
When dielectric breakdown occurs between the electrodes of the spark plug, the energy of the capacitive discharge current discharged from the capacitor included in the resonance circuit is charged,
The DC booster circuit is
The on / off operation of the semiconductor switch of the DC booster circuit can be controlled based on the output voltage command value from the control circuit so that the DC power is output according to the target voltage value applied to the ripple suppression capacitor. Composed of
The DC step-down circuit is
The ON / OFF operation of the semiconductor switch of the DC step-down circuit can be controlled by the control circuit so as to step down the energy charged in the ripple suppression capacitor and regenerate the DC power supply ,
When the applied voltage of the ripple suppression capacitor is larger than the output voltage command value of the DC boost circuit, the DC step-down circuit steps down the energy charged in the ripple suppression capacitor to the output voltage of the DC power supply. Configured to regenerate to DC power supply,
An internal combustion engine ignition device.
前記点火プラグの前記一対の電極間に絶縁破壊電圧を印加して前記電極間に絶縁破壊を生じさせる絶縁破壊用電源と、
前記点火プラグの電極間に高周波電圧を印加して前記一対の電極間に高周波プラズマを発生させ得る高周波交流電源と、
を有する内燃機関点火装置であって、
前記高周波交流電源は、
直流電源と、
半導体スイッチを備え、当該半導体スイッチのオン/オフ動作が制御されることにより前記直流電源の出力電圧を昇圧する直流昇圧回路と、
前記直流昇圧回路から出力された直流電圧のリップルを抑制するリップル抑制コンデンサと、
半導体スイッチを備え、前記リップル抑制コンデンサに充電された直流電圧を降圧する直流降圧回路と、
複数の半導体スイッチを備え、当該半導体スイッチのオン/オフ動作が制御されることにより前記直流昇圧回路から出力された直流電力を交流電力に変換するスイッチング回路と、
少なくとも1つのインダクタと少なくとも1つのコンデンサを含み、前記スイッチング回路から出力された交流電流を共振させる共振回路と、
前記直流昇圧回路と前記スイッチング回路の夫々の前記半導体スイッチのオン/オフ動作を制御する制御回路と、
を備え、
前記リップル抑制コンデンサは、
前記点火プラグの前記電極間に絶縁破壊が生じたとき、前記共振回路に含まれる前記コンデンサから放出される容量放電電流のエネルギーが充電され、
前記直流昇圧回路は、
前記リップル抑制コンデンサの印加電圧目標値に応じて前記直流電力を出力するように、前記制御回路からの出力電圧指令値に基づいて前記直流昇圧回路の半導体スイッチのオン/オフ動作が制御され得るように構成され、
前記直流降圧回路は、
前記リップル抑制コンデンサに充電されたエネルギーを降圧して前記直流電源に回生するように、前記制御回路により前記直流降圧回路の前記半導体スイッチのオン/オフ動作が制御され得るように構成されており、
前記スイッチング回路が前記内燃機関の点火周期毎に交流電圧を出力しないとき、前記直流降圧回路は、前記リップル抑制コンデンサに充電されたエネルギーを、前記直流電源の出力電圧まで降圧して前記直流電源に回生するように構成されている、
ことを特徴とする内燃機関点火装置。 A spark plug provided in the internal combustion engine and provided with at least a pair of electrodes facing each other through a gap;
A dielectric power supply that causes a dielectric breakdown between the electrodes by applying a dielectric breakdown voltage between the pair of electrodes of the spark plug;
A high-frequency AC power source capable of generating a high-frequency plasma between the pair of electrodes by applying a high-frequency voltage between the electrodes of the spark plug;
An internal combustion engine ignition device having
The high-frequency AC power supply is
DC power supply,
A DC booster circuit that includes a semiconductor switch and boosts the output voltage of the DC power supply by controlling the on / off operation of the semiconductor switch;
A ripple suppression capacitor for suppressing ripples of DC voltage output from the DC booster circuit;
A DC step-down circuit comprising a semiconductor switch and stepping down a DC voltage charged in the ripple suppression capacitor;
A switching circuit that includes a plurality of semiconductor switches, and that converts DC power output from the DC booster circuit into AC power by controlling on / off operation of the semiconductor switches;
A resonance circuit including at least one inductor and at least one capacitor and resonating an alternating current output from the switching circuit;
A control circuit for controlling the on / off operation of each of the semiconductor switches of the DC booster circuit and the switching circuit;
With
The ripple suppression capacitor is
When dielectric breakdown occurs between the electrodes of the spark plug, the energy of the capacitive discharge current discharged from the capacitor included in the resonance circuit is charged,
The DC booster circuit is
The on / off operation of the semiconductor switch of the DC booster circuit can be controlled based on the output voltage command value from the control circuit so that the DC power is output according to the target voltage value applied to the ripple suppression capacitor. Composed of
The DC step-down circuit is
The ON / OFF operation of the semiconductor switch of the DC step-down circuit can be controlled by the control circuit so as to step down the energy charged in the ripple suppression capacitor and regenerate the DC power supply,
When the switching circuit does not output an AC voltage every ignition cycle of the internal combustion engine, the DC voltage step-down circuit steps down the energy charged in the ripple suppression capacitor to the output voltage of the DC power supply and supplies it to the DC power supply. Configured to regenerate,
An internal combustion engine ignition device.
ことを特徴とする請求項2又は3に記載の内燃機関点火装置。 The DC booster circuit and the DC step-down circuit are configured by a single DC voltage conversion circuit having a bidirectional output.
The internal combustion engine ignition device according to claim 2 or 3, characterized by the above.
前記リップル抑制コンデンサの印加電圧目標値に対して、前記絶縁破壊が生じたときに前記エネルギーが充電されることによる前記リップル抑制コンデンサの印加電圧増加量に実質的に等しい値だけ前記直流昇圧回路の出力電圧が低くなるように、前記直流昇圧回路に対する前記出力電圧指令値を制御するように構成されている、
ことを特徴とする請求項2から4のうちの何れか一項に記載の内燃機関点火装置。 The control circuit includes:
The DC booster circuit has a value substantially equal to the amount of increase in the applied voltage of the ripple suppressing capacitor due to the energy being charged when the dielectric breakdown occurs with respect to the applied voltage target value of the ripple suppressing capacitor. It is configured to control the output voltage command value for the DC boost circuit so that the output voltage becomes low.
The internal combustion engine ignition device according to any one of claims 2 to 4, wherein
前記リップル抑制コンデンサへの容量放電電流の流入後から、前記直流昇圧回路によるリップル抑制コンデンサの充電開始までの何れかのタイミングに於いて、前記直流昇圧回路に対する前記出力電圧指令値を制御するように構成されている、
ことを特徴とする請求項1から5のうち何れか一項に記載の内燃機関点火装置。 The control circuit includes:
The output voltage command value for the DC boost circuit is controlled at any timing from the inflow of the capacitive discharge current to the ripple suppression capacitor to the start of charging of the ripple suppression capacitor by the DC boost circuit. It is configured,
The internal combustion engine ignition device according to any one of claims 1 to 5, wherein
ことを特徴とする請求項1から6のうちの何れか一項に記載の内燃機関点火装置。 An AC booster circuit having a function of boosting an AC voltage output from the switching circuit is provided between the switching circuit and the resonance circuit.
The internal combustion engine ignition device according to any one of claims 1 to 6, wherein the ignition device is an internal combustion engine ignition device.
ことを特徴とする請求項1から7のうちの何れか一項に記載の内燃機関点火装置。 The applied voltage target value of the ripple suppression capacitor is set to be equal to or higher than the sustaining voltage between the electrodes of the spark plug,
The internal combustion engine ignition device according to any one of claims 1 to 7, wherein
ことを特徴とする請求項7に記載の内燃機関点火装置。 A value obtained by multiplying an applied voltage target value of the ripple suppression capacitor by a boost ratio of the AC boost circuit is set to be equal to or higher than a sustaining voltage between the electrodes of the spark plug.
The internal combustion engine ignition device according to claim 7 .
ことを特徴とする請求項1から9のうちの何れかに一項に記載の内燃機関点火装置。 The control circuit is configured to increase the applied voltage target value for the ripple suppression capacitor when detecting that the high-frequency plasma cannot be maintained between the electrodes of the spark plug with the output voltage of the high-frequency AC power supply. ing,
The internal combustion engine ignition device according to any one of claims 1 to 9, wherein
ことを特徴とする請求項1、又は請求項5から10のうちのいずれか一項に記載の内燃機関点火装置。 The control circuit compares the voltage applied to the ripple suppression capacitor before and after the occurrence of the dielectric breakdown, and the ripple suppression capacitor is charged by a capacitive discharge current discharged from a capacitor included in the resonance circuit. Configured to measure the amount of increase in applied voltage of the
The internal combustion engine ignition device according to any one of claims 1 and 5 to 10 .
ことを特徴とする請求項1、又は請求項5から10のうちの何れか一項に記載の内燃機関点火装置。 The control circuit calculates the energy of the capacitive discharge current based on a capacitance value of a capacitor included in the resonance circuit and the dielectric breakdown voltage applied between the electrodes of the spark plug, and calculates the calculated It is configured to calculate the amount of increase in the applied voltage of the ripple suppression capacitor based on the energy of the capacity discharge current and the capacitance of the ripple suppression capacitor.
The internal combustion engine ignition device according to any one of claims 1 and 5 to 10 .
ことを特徴とする請求項12に記載の内燃機関点火装置。 The control circuit is configured to calculate the breakdown voltage of the spark plug based on a distance between the electrodes of the spark plug and an in-cylinder pressure of the internal combustion engine.
The internal combustion engine ignition device according to claim 12 .
ことを特徴とする請求項1から13のうちの何れか一項に記載の内燃機関点火装置。 The control circuit is configured to stop the on / off operation of a semiconductor switch constituting the DC boost circuit when an applied voltage of the ripple suppression capacitor is higher than an output voltage command value of the DC boost circuit. ,
The internal combustion engine ignition device according to any one of claims 1 to 13, wherein the ignition device is an internal combustion engine ignition device.
ことを特徴とする請求項1から14のうちの何れか一項に記載の内燃機関点火装置。 The control circuit synchronously rectifies the inflowing capacitive discharge current when a capacitive discharge current discharged from a capacitor included in the resonance circuit flows into the switching circuit when the dielectric breakdown occurs between the electrodes. Configured to turn on / off the semiconductor switch of the switching circuit,
The internal combustion engine ignition device according to any one of claims 1 to 14 , wherein the ignition device is an internal combustion engine ignition device.
ことを特徴とする請求項2から5のうちの何れか一項に記載の内燃機関点火装置。 When the internal combustion engine stops operating, the DC step-down circuit is configured to step down the energy charged in the ripple suppression capacitor to the output voltage of the DC power source and regenerate the DC power source.
The internal combustion engine ignition device according to any one of claims 2 to 5 , wherein the ignition device is an internal combustion engine ignition device.
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WO2014196469A1 (en) * | 2013-06-04 | 2014-12-11 | 三菱電機株式会社 | Ignition device of spark-ignition internal combustion engine |
JP2015086702A (en) * | 2013-10-28 | 2015-05-07 | 三菱電機株式会社 | High frequency wave plasma ignition device |
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