JP2010003479A - Plasma jet spark plug and its electricity conduction controlling device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、プラズマを形成して混合気への点火を行う内燃機関用のプラズマジェット点火プラグおよびその通電制御装置に関するものである。 The present invention relates to a plasma jet ignition plug for an internal combustion engine that forms plasma and ignites an air-fuel mixture, and an energization control device therefor.
従来、例えば自動車用の内燃機関であるエンジンの点火プラグには、火花放電(単に「放電」ともいう。)により混合気への着火を行うスパークプラグが使用されている。近年、内燃機関の高出力化や低燃費化が求められており、燃焼の広がりが速く、着火限界空燃比のより高い希薄混合気に対しても確実に着火できる着火性の高い点火プラグとして、プラズマジェット点火プラグが知られている。 2. Description of the Related Art Conventionally, spark plugs that ignite an air-fuel mixture by spark discharge (also simply referred to as “discharge”) have been used for an ignition plug of an engine, for example, an internal combustion engine for automobiles. In recent years, there has been a demand for higher output and lower fuel consumption of internal combustion engines, as a spark plug with high ignitability that can be ignited reliably even for a lean mixture with a fast combustion spread and a higher ignition limit air-fuel ratio, Plasma jet spark plugs are known.
このようなプラズマジェット点火プラグは、中心電極と接地電極(外部電極)との間の火花放電間隙の周囲をセラミックス等の絶縁碍子(ハウジング)で包囲して、キャビティ(チャンバー)と称する小さな容積の放電空間を形成した構造を有している。重畳式の電源を使用する場合のプラズマジェット点火プラグを一例に説明すると、混合気への点火の際には、まず、中心電極と接地電極との間に高電圧が印加され、火花放電が行われる。このときに生じた絶縁破壊によって、両者間には比較的低電圧で電流を流すことができるようになる。そこで更にエネルギーを供給することで放電状態を遷移させ、キャビティ内でプラズマが形成される。そして、形成されたプラズマが連通孔(いわゆるオリフィス)を通じて噴出されることによって、混合気への着火が行われるのである(例えば特許文献1参照)。 Such a plasma jet ignition plug has a small volume called a cavity (chamber) in which a spark discharge gap between a center electrode and a ground electrode (external electrode) is surrounded by an insulator (housing) such as ceramics. It has a structure in which a discharge space is formed. Taking a plasma jet ignition plug as an example when using a superimposed power source, when igniting an air-fuel mixture, first, a high voltage is applied between the center electrode and the ground electrode, and spark discharge is performed. Is called. Due to the dielectric breakdown generated at this time, a current can flow between the two at a relatively low voltage. Therefore, by further supplying energy, the discharge state is changed, and plasma is formed in the cavity. The formed plasma is ejected through communication holes (so-called orifices), so that the air-fuel mixture is ignited (see, for example, Patent Document 1).
このように形成されるプラズマの幾何学的な形状のひとつとして、例えば火柱状に、キャビティから吹き出す形態のものがある(以下、このようなプラズマの形態を「フレーム状」という。)。このフレーム状のプラズマは噴出方向に伸びるため、混合気との接触面積が大きく着火性が高いという特徴を持つ。
しかしながら、上記のように、キャビティの周壁が絶縁碍子によって形成されているため、キャビティから噴出されるプラズマが、形成されてから噴出されるまでの間、絶縁碍子自身の熱引きの影響を受けて冷却され、これによりプラズマの持つエネルギー(熱エネルギー)が奪われると、プラズマの噴出長さが短くなって着火性が低下するという問題があった。特に、エンジンの始動時でまだエンジンの温度が低く、キャビティが十分に暖まっていない場合や、エンジンの回転数が低下した場合には、絶縁碍子の熱引きによるキャビティの冷却の度合いが大きく、プラズマの持つエネルギーが大きく奪われる虞があった。 However, as described above, the peripheral wall of the cavity is formed by the insulator, so that the plasma ejected from the cavity is affected by the heat of the insulator itself until it is ejected from the formation. When the plasma is cooled and thereby the energy (thermal energy) of the plasma is taken away, there is a problem that the jet length of the plasma is shortened and the ignitability is lowered. In particular, when the engine is still cold at the start of the engine and the cavity is not sufficiently warmed, or when the engine speed has decreased, the degree of cooling of the cavity due to the heat drawn by the insulator is large, and the plasma There is a risk that the energy of will be greatly deprived.
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、キャビティの周壁をなす絶縁碍子自身の熱引きによりプラズマの持つエネルギーが奪われることを抑制し、着火性を向上することができるプラズマジェット点火プラグおよびその通電制御装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and suppresses the deprivation of plasma energy due to the heat of the insulator itself forming the peripheral wall of the cavity, thereby improving the ignitability. It is an object of the present invention to provide a jet ignition plug and an energization control device therefor.
上記目的を達成するために、本発明に係るプラズマジェット点火プラグは、中心電極と、軸線方向に延びる軸孔を有し、前記中心電極の先端面を前記軸孔内に収容しつつ前記中心電極を保持する絶縁碍子と、前記絶縁碍子の先端側で、前記軸孔の内周面と前記中心電極の前記先端部とを壁面とし、前記軸孔の先端を開口端とする凹部状に形成されたキャビティと、前記絶縁碍子を保持する主体金具と、前記主体金具と電気的に接続されると共に前記絶縁碍子よりも先端側に配設され、前記キャビティを介し、前記中心電極との間で火花放電を行う接地電極と、を備えたプラズマジェット点火プラグにおいて、前記絶縁碍子に、前記キャビティの加熱を行うヒータが設けられている。 In order to achieve the above object, a plasma jet ignition plug according to the present invention has a center electrode and an axial hole extending in the axial direction, and the central electrode is accommodated in the axial hole while accommodating a tip surface of the central electrode. And an insulator on the tip side of the insulator, the inner peripheral surface of the shaft hole and the tip of the center electrode are used as wall surfaces, and the recess is formed with the tip of the shaft hole as an open end. A cavity, a metal shell that holds the insulator, and a spark that is electrically connected to the metal shell and disposed closer to the tip than the insulator, and between the center electrode and the cavity. In a plasma jet ignition plug including a ground electrode that performs discharge, the insulator is provided with a heater that heats the cavity.
本発明に係るプラズマジェット点火プラグによれば、絶縁碍子自身の熱引きによりキャビティが冷却されても、そのキャビティをヒータで加熱することで、キャビティ内で形成されるプラズマのエネルギー(熱エネルギー)の損失を抑制することができる。これにより、噴出されるプラズマの噴出長さが短くなることがなく、高い着火性を得ることができる。例えばエンジンの始動時や低速駆動時など、エンジンの温度が低く、プラズマジェット点火プラグ自体の温度も低い状態であっても、キャビティを加熱し、キャビティ内で形成されるプラズマの持つエネルギーの損失を抑制することで、良好な着火性を得ることができる。 According to the plasma jet ignition plug according to the present invention, even if the cavity is cooled by the heat of the insulator itself, the energy of the plasma (thermal energy) formed in the cavity is heated by heating the cavity with the heater. Loss can be suppressed. Thereby, the ejection length of the ejected plasma is not shortened, and high ignitability can be obtained. Even when the temperature of the engine is low and the temperature of the plasma jet spark plug itself is low, such as when starting the engine or driving at low speed, the cavity is heated and the energy loss of the plasma formed in the cavity is reduced. By suppressing it, good ignitability can be obtained.
また、本発明に係るプラズマジェット点火プラグの前記ヒータは、前記キャビティの径方向外側にて前記絶縁碍子に埋設されていてもよい。 Further, the heater of the plasma jet ignition plug according to the present invention may be embedded in the insulator on the radially outer side of the cavity.
キャビティを効率よく加熱するには、本発明に係るプラズマジェット点火プラグのように、キャビティの周囲をヒータで取り囲む形態で、そのヒータを、キャビティを構成する絶縁碍子に埋設することが望ましい。このようにすれば、ヒータをキャビティに近づけることができるので、キャビティを速やかに加熱することができる。 In order to efficiently heat the cavity, it is desirable to embed the heater in an insulator that constitutes the cavity in the form of surrounding the cavity with the heater, as in the plasma jet ignition plug according to the present invention. In this way, the heater can be brought close to the cavity, so that the cavity can be heated quickly.
もっとも、ヒータを埋設することに伴う絶縁碍子の強度への影響を考慮する必要がある。そこで、本発明に係るプラズマジェット点火プラグにおいて、前記ヒータと前記キャビティの内周面との径方向における最短距離をXとしたときに、1≦X≦2[mm]とするとよい。 However, it is necessary to consider the influence on the strength of the insulator due to the embedded heater. Therefore, in the plasma jet ignition plug according to the present invention, when the shortest distance in the radial direction between the heater and the inner peripheral surface of the cavity is X, 1 ≦ X ≦ 2 [mm] is preferable.
本発明に係るプラズマジェット点火プラグのように、ヒータとキャビティの内周面との径方向における最短距離Xを1mm以上とすれば、絶縁碍子により構成されるキャビティの機械的強度として十分な強度を得ることができる。また、火花放電時に絶縁碍子の貫通破壊が生ずることを防止することができる。一方で、Xを2mm以下に制限すれば、キャビティの内周面からヒータまでの距離が大きくなって、キャビティを狙いの温度に加熱するのに必要な電力が増大してしまうことを抑制することができる。 As in the plasma jet ignition plug according to the present invention, if the shortest distance X in the radial direction between the heater and the inner peripheral surface of the cavity is 1 mm or more, the mechanical strength of the cavity constituted by the insulator is sufficient. Obtainable. Moreover, it is possible to prevent the insulator from being broken through during the spark discharge. On the other hand, if X is limited to 2 mm or less, the distance from the inner peripheral surface of the cavity to the heater is increased, and the increase in power necessary to heat the cavity to the target temperature is suppressed. Can do.
一方、本発明に係るプラズマジェット点火プラグの前記ヒータは、前記キャビティの径方向外側にて前記絶縁碍子の外周面側に配設されていてもよい。 On the other hand, the heater of the plasma jet ignition plug according to the present invention may be disposed on the outer peripheral surface side of the insulator outside in the radial direction of the cavity.
本発明に係るプラズマジェット点火プラグがこのような形態をなすものであれば、絶縁碍子を一般的な製造方法で作製した後からでもヒータの取り付けが可能であり、生産が容易である。また、絶縁碍子を作製する際に行われる焼成に耐え得る材料(すなわち高融点の金属)を用いてヒータを作製する必要がなく、生産コストを低減することができる。 If the plasma jet ignition plug according to the present invention has such a form, the heater can be attached even after the insulator is manufactured by a general manufacturing method, and production is easy. In addition, it is not necessary to manufacture a heater using a material that can withstand firing performed when an insulator is manufactured (that is, a metal having a high melting point), and the production cost can be reduced.
また、本発明に係るプラズマジェット点火プラグの通電制御装置は、上記発明に係るプラズマジェット点火プラグのヒータへの通電を制御するための通電制御装置であって、前記ヒータに発熱のための通電を行う通電手段と、発熱に伴い自身の抵抗値が変化する前記ヒータのその抵抗値に対応した対応値を取得する対応値取得手段と、取得した前記対応値が、予め定められた狙いの対応値に近づくように、前記通電手段による前記ヒータへの通電のオンオフを制御する通電制御手段と、を備えている。 An energization control device for a plasma jet ignition plug according to the present invention is an energization control device for controlling energization to a heater of the plasma jet ignition plug according to the above invention, and energizes the heater for heat generation. Energization means to perform, corresponding value acquisition means for acquiring a corresponding value corresponding to the resistance value of the heater whose own resistance value changes with heat generation, and the acquired corresponding value is a predetermined target corresponding value Energization control means for controlling on / off of energization to the heater by the energization means.
本発明に係るプラズマジェット点火プラグの通電制御装置によれば、発熱に伴うヒータ自身の抵抗値の変化に基づき、ヒータの温度が狙いの温度となるようにフィードバック制御を行うことで、キャビティ付近の温度を調整することができる。従って、内燃機関が駆動に伴い十分に暖まった状態ではキャビティ付近の温度も狙いの温度よりも高く、このような場合には通電を停止して電力の消費を抑えることができる。その一方で、内燃機関の始動時などの温度の低いときには通電を行い、キャビティを速やかに昇温することができるので、プラズマの持つエネルギーの損失を抑制することができる。 According to the energization control device for a plasma jet ignition plug according to the present invention, feedback control is performed so that the heater temperature becomes a target temperature based on a change in the resistance value of the heater itself due to heat generation. The temperature can be adjusted. Therefore, when the internal combustion engine is sufficiently warmed with driving, the temperature near the cavity is also higher than the target temperature. In such a case, the power supply can be stopped to suppress power consumption. On the other hand, energization is performed when the temperature is low, such as when the internal combustion engine is started, and the temperature of the cavity can be raised quickly, so that it is possible to suppress energy loss of the plasma.
以下、本発明を具体化したプラズマジェット点火プラグおよびその通電制御装置の一実施の形態について、図面を参照して説明する。まず、図1〜図3を参照して、一例としてのプラズマジェット点火プラグ1の構造について説明する。図1は、プラズマジェット点火プラグ1の断面図である。図2は、プラズマジェット点火プラグ1の先端部分を拡大した断面図である。図3は、ヒータ70の斜視図である。なお、図1において、プラズマジェット点火プラグ1の軸線O方向を図面における上下方向とし、下側をプラズマジェット点火プラグ1の先端側、上側を後端側として説明する。
Hereinafter, an embodiment of a plasma jet ignition plug embodying the present invention and an energization control device thereof will be described with reference to the drawings. First, with reference to FIGS. 1-3, the structure of the plasma
図1に示すように、プラズマジェット点火プラグ1は、概略、絶縁碍子10の軸孔12内の先端側に、キャビティ60と称する小容積の放電空間を有した状態で、その軸孔12内に中心電極20を保持するとともに、後端側に端子金具40を保持し、さらにその絶縁碍子10を主体金具50で周方向に取り囲んで保持した構造を有する。また、主体金具50の先端部59には、円盤状をなし、中央に連通孔31が穿設された接地電極30が溶接され、連通孔31を介し、キャビティ60の内部と外気とが連通されている。
As shown in FIG. 1, the plasma
絶縁碍子10は、周知のようにアルミナ等を焼成して形成された絶縁部材であり、軸線O方向に軸孔12を有する筒状をなす。軸線O方向の略中央には外径の最も大きな中胴部19が形成されており、これより後端側には後端側胴部18が形成されている。また、中胴部19より先端側には後端側胴部18より外径の小さな先端側胴部17と、その先端側胴部17よりも先端側で先端側胴部17よりも更に外径の小さな脚長部13とが形成されている。この脚長部13と先端側胴部17との間は段部11として段状に形成されている。そして、脚長部13の先端側には、後述するコイル状のヒータ70が埋設されている。
The
図2に示すように、軸孔12のうち脚長部13の内周にあたる部分は、先端側胴部17、中胴部19および後端側胴部18(図1参照)の内周にあたる部分よりも縮径された電極収容部15として形成されている。この電極収容部15の内部には中心電極20が保持される。また、軸孔12は電極収容部15の先端側において内周が更に縮径されており、先端小径部61として形成されている。そして、先端小径部61の内周は絶縁碍子10の先端面16に開口している(以下、絶縁碍子10の先端面16に開口する軸孔12の先端を「開口端」14と呼ぶ。)。
As shown in FIG. 2, the portion corresponding to the inner periphery of the
次に、図1に示すように、中心電極20は、インコネル(商標名)600または601等のNi系合金等で形成された円柱状の電極棒である。中心電極20の先端には、貴金属やWを主成分とする合金からなる円盤状の電極チップ25が、中心電極20と一体となるように溶接されている。なお、本実施の形態では、中心電極20と一体になった電極チップ25も含め「中心電極」と称する。
Next, as shown in FIG. 1, the
中心電極20の後端側は鍔状に拡径され、この鍔状の部分が軸孔12内において電極収容部15の起点となる段状の部位に当接されており、電極収容部15内で中心電極20が位置決めされている。また、図2に示すように、中心電極20の先端部26(より具体的には中心電極20の先端にて中心電極20と一体に接合された電極チップ25)が、径の異なる電極収容部15内で、電極収容部15と先端小径部61との間の段部に対し若干の間隙を有した状態で配置されている。この構成により、軸孔12の先端小径部61の内周面および電極収容部15の一部の内周面を側面(側壁)とし、中心電極20の先端部26を底面(底壁)とするとともに、軸孔12の先端を開口端14とする凹部状の小部屋(以下、「キャビティ」60と呼ぶ。)が形成される。そして、後述するコイル状のヒータ70は、絶縁碍子10の脚長部13における先端側にて、キャビティ60の径方向周囲を取り巻くように埋設されている。
The rear end side of the
次に、図1に示すように、中心電極20は、軸孔12の内部に設けられた金属とガラスの混合物からなる導電性のシール体4を経由して、後端側の端子金具40に電気的に接続されている。このシール体4により、中心電極20および端子金具40は、軸孔12内で固定されるとともに導通される。そして端子金具40にはプラグキャップ(図示外)を介して高圧ケーブル(図示外)が接続され、後述する点火回路部120(図4参照)から高電圧が印加されるようになっている。
Next, as shown in FIG. 1, the
次に、主体金具50は、図示外の内燃機関のエンジンヘッドにプラズマジェット点火プラグ1を固定するための円筒状の金具であり、絶縁碍子10を取り囲むようにして保持している。主体金具50は鉄系の材料より形成され、図示外のプラズマジェット点火プラグレンチが嵌合する工具係合部51と、図示外の内燃機関上部に設けられたエンジンヘッドに螺合する取付部52とを備えている。
Next, the
また、主体金具50の工具係合部51と取付部52との間には鍔状のシール部54が形成されている。そして、取付部52とシール部54との間には、板体を折り曲げて形成した環状のガスケット5が嵌挿されている。ガスケット5は、プラズマジェット点火プラグ1をエンジンヘッドの取付孔(図示外)に取り付けた際に、シール部54と取付孔の開口周縁との間で押し潰されて変形し、両者間を封止することで、取付孔を介したエンジン内の気密漏れを防止するものである。
A hook-shaped
主体金具50の工具係合部51より後端側には薄肉の加締部53が設けられている。そして、工具係合部51から加締部53にかけての主体金具50と絶縁碍子10の後端側胴部18との間には、円環状のリング部材6,7が介在されており、更に両リング部材6,7の間にタルク(滑石)9の粉末が充填されている。加締部53を加締めることにより、リング部材6,7およびタルク9を介して絶縁碍子10が主体金具50内で先端側に向け押圧される。これにより、主体金具50の内周で取付部52の位置に形成された段部56に、環状の板パッキン8を介し、絶縁碍子10の段部11が支持されて、主体金具50と絶縁碍子10とが一体となる。このとき、主体金具50と絶縁碍子10との間の気密性は板パッキン8によって保持され、燃焼ガスの流出が防止される。
A thin caulking portion 53 is provided on the rear end side of the metal fitting 50 from the tool engaging portion 51.
次に、主体金具50の先端部59には接地電極30が設けられている。接地電極30は耐火花消耗性に優れた金属から構成されており、一例としてインコネル(商標名)600または601等のNi系合金が用いられる。図2に示すように、接地電極30は中央に連通孔31を有する円盤状に形成されており、その厚み方向を軸線O方向に揃え、絶縁碍子10の先端面16に当接した状態で、主体金具50の先端部59の内周面に形成された係合部58に係合されている。そして接地電極30の先端面32を主体金具50の先端面57に揃えた状態で、外周縁が一周にわたって係合部58とレーザ溶接され、接地電極30は主体金具50と一体に接合されている。
Next, the
次に、ヒータ70は、前述したように、絶縁碍子10の脚長部13における先端側において、自身を構成するコイル状の発熱部71が、キャビティ60の径方向外側でキャビティ60を周方向に取り囲む形態で埋設されている。図3に示す、ヒータ70は、PtやW等、高融点の金属から作製した金属線を加工して、コイル状の発熱部71と、その両端から延びるリード部72,73とを形成したものである。発熱部71は、その断面積がリード部72,73よりも小さくなるように形成されており、通電時に、主に発熱部71にて発熱がなされるように設計されている。
Next, as described above, in the
図1に示すように、ヒータ70のリード部72,73はそれぞれ絶縁碍子10の内部を後端側へ向けて延設されている。リード部73は、先端側胴部17内を延長され、段部11において外周面に露出されている。そして板パッキン8を介して主体金具50と電気的に接続(導通)されている。一方、リード部72は、先端側胴部17および中胴部19内を延長され、後端側胴部18において外周面に露出されている。リード部72が露出された後端側胴部18の外周面上にはリード端子75が設けられており、後述するヒータ回路部(図4参照)から延ばされる図示しないリード線がこのリード端子75に接合されて、ヒータ70への通電が行われる。
As shown in FIG. 1, the
このように、本実施の形態では絶縁碍子10にヒータ70が埋設されており、発熱部71をキャビティ60に近づけることにより、キャビティ60付近の加熱を速やかに行うことができる。そして、その発熱効率と構造上の強度維持の観点から、発熱部71の埋設位置に、規定を設けている。具体的に、図2に示すように、コイル状をなす発熱部71と、キャビティ60の内周面(先端小径部61の内周面)との径方向における最短距離をXとしたときに、1≦X≦2[mm]を満たすことを規定している。最短距離Xが1mm未満の場合、キャビティ60の内周面と発熱部71との間において絶縁碍子10の肉厚が薄くなり、機械的強度が保てなくなる虞がある。また、十分な絶縁強度が得られなくなる虞があり、火花放電時にその部位にて絶縁碍子10の貫通破壊が生ずる虞がある。一方、最短距離Xが2mmより大きい場合、ヒータ70への通電によって発熱部71の温度が上昇しても、その熱の一部が絶縁碍子10自身の熱引きによって奪われ、キャビティ60を狙いの温度に上昇させるために、より多くのエネルギーを供給する必要が生ずる虞がある。
As described above, in the present embodiment, the
ところで、絶縁碍子10にヒータ70を埋設するにあたって、その組み込みは絶縁碍子10の製造過程で行われる。具体的に、絶縁碍子10は、概略、軸孔12を形成するためのピンが配置されたゴム型内にアルミナ等の粉体を注入して押し固め、切削や研磨により形状が削り出された後、ピンが引き抜かれ、焼成され、さらに釉焼されることにより、絶縁碍子10として完成する。ヒータ70は、ゴム型内にピンとともに配置されることにより、アルミナ等の粉体の注入後、押し固められたときには埋設された状態となる。さらに絶縁碍子10の製造過程にて、その粉体を押し固めた絶縁碍子10の原形とともにヒータ70自身も焼成されることとなるため、上記のように、PtやW等、高融点の金属から作製されるのである。
By the way, when the
次に、プラズマジェット点火プラグ1にエネルギーを供給しキャビティ60内でプラズマを形成させて噴出させる点火系の電気的な回路構成、およびプラズマジェット点火プラグ1の内蔵するヒータ70に電力を供給してキャビティ60の加熱を行わせる通電制御装置100の電気的な回路構成について、図4を参照して説明する。図4は、プラズマジェット点火プラグ1の点火系、およびプラズマジェット点火プラグ1の内蔵するヒータ70の通電を制御する通電制御装置100の電気的な回路構成を概略的に示す図である。
Next, electric power is supplied to the plasma
図4に示すように、プラズマジェット点火プラグ1は、接地電極30側が主体金具50(図1参照)を介して接地されている。そして中心電極20側は、点火回路部120に設けられた火花放電回路121と、プラズマ放電回路125とに、それぞれ逆流防止用のダイオード122,126を介して接続されている。
As shown in FIG. 4, the plasma
点火回路部120は、自動車のECU(電子制御回路)140に設けられた点火制御部190によって制御されている。火花放電回路121は、火花放電間隙に、バッテリ130の供給電圧を昇圧した高電圧を印加することで絶縁破壊させて火花放電を生じさせる、いわゆるトリガー放電を行う電源回路であり、例えばCDI型の電源回路から構成されている。この火花放電回路121における電位の向きやダイオード122の向きは、トリガー放電の際に、接地電極30側から中心電極20側に電流が流れる向きに設定されている。
The
また、プラズマ放電回路125は、火花放電回路121によって行われるトリガー放電により絶縁破壊が生じた火花放電間隙に高エネルギーを供給してプラズマを形成させるための電源回路である。このプラズマ放電回路125には、エネルギーとしての電荷を蓄えておくコンデンサ(図示外)が設けられている。このプラズマ放電回路125における電位の向きやダイオード126の向きについても同様に、コンデンサから火花放電間隙にプラズマ発生用のエネルギーが供給される際に、接地電極30側から中心電極20側に電流が流れる向きに設定されている。
The
一方、絶縁碍子10に埋設されたヒータ70は、発熱部71の一端側が、リード部73および板パッキン8を介して接続される主体金具50を介して接地されている(図1参照)。そして発熱部71の他端側は、リード部72、リード端子75、および図示しないリード線を介し、ヒータ回路部110に接続されている。ヒータ回路部110は、スイッチSW1、スイッチSW2、差動増幅回路111および基準抵抗112により構成される電気回路である。このヒータ回路部110は、ECU140に設けられたヒータ制御部180に接続されており、スイッチSW1,SW2がそれぞれヒータ制御部180の制御に従い開閉される。また、差動増幅回路111の出力が、ヒータ制御部180に入力されている。なお、ヒータ70の発熱部71は、発熱に応じてその抵抗値が変化するため、図4では、可変抵抗器として表示している。
On the other hand, in the
ヒータ70は、スイッチSW1を介してバッテリ130に接続されており、スイッチSW1が閉じた場合にバッテリ130から電力の供給を受ける。また、ヒータ70は、スイッチSW2を介し、基準電源135に接続された基準抵抗112に接続されている。基準電源135は、バッテリ130に接続されており、安定した定電圧を発生して、ヒータ70と、ヒータ70に直列接続される基準抵抗112とに供給する電源回路である。そして、基準抵抗112は固有の抵抗値を有する抵抗器である。従って、ヒータ70の発熱部71の抵抗値が発熱に応じて変化すると、基準抵抗112と発熱部71との間の分圧点における電位が変化する。この変化を捉えるため、基準抵抗112と発熱部71との間の分圧点と、接地電位との間に差動増幅回路111が接続されている。差動増幅回路111は、発熱部71の抵抗値に応じた発熱部71の両端の電位差を電流電圧変換によって取得し、D/A変換後、ECU140のヒータ制御部180に対し出力している。
The
そして、ECU140は、公知のCPU150、ROM160およびRAM170を内蔵し、CPU150により実行される通電制御プログラム(後述)に従ってヒータ回路部110の制御を行うヒータ制御部180や、点火制御プログラム(図示外)に従って点火回路部120の制御を行う点火制御部190等を有する。本実施の形態において、ヒータ制御部180は、CPU150、ROM160およびRAM170の構成をECU140内において点火制御部190と共用している。
The
また、ROM160には、後述する通電制御プログラムや点火制御プログラム、その他、自動車の制御に関わるプログラムや初期値、テーブル等が記憶されている。そして、RAM170は、これらのプログラム等の実行に使用され、変数やフラグ等の一時的な記憶が行われる。なお、本実施の形態の通電制御装置100は、ヒータ回路部110と、ECU140に設けられたヒータ制御部180とからなる装置をいう。
The
このように構成された本実施の形態のプラズマジェット点火プラグ1では、点火制御部190によって制御された火花放電回路121から中心電極20と接地電極30との間に高電圧が印加されると、キャビティ60(図2参照)を介して両者間で火花放電が行われる。そして、点火制御部190の制御によってプラズマ放電回路125のコンデンサに蓄えられたエネルギーが中心電極20と接地電極30との間に供給されると、放電状態が遷移し、キャビティ60内でプラズマが形成される。このプラズマがキャビティ60内で膨張し、圧力が高まると、開口端14より火柱のような形状、いわゆるフレーム状となって噴出される。プラズマは高いエネルギーを持ち、混合気に対する着火性が高いため、より希薄な混合気に対しても確実に点火することができる。
In the plasma
一方、ヒータ70は、ヒータ制御部180によって制御されたヒータ回路部110の駆動により、バッテリ130からの電力が供給され、発熱部71において発熱し、キャビティ60付近の温度を上昇させる。これにより、絶縁碍子10自身の熱引きによるキャビティ60の冷却が抑制され、キャビティ60内で形成されたプラズマの持つエネルギーの損失が抑制されるため、噴出されるプラズマの噴出長さが短くなることがなく、高い着火性を得ることができる。例えばエンジンの始動時や低速駆動時など、エンジンの温度が低く、プラズマジェット点火プラグ1自体の温度も低い状態であっても、キャビティ60を加熱し、キャビティ60内で形成されるプラズマの持つエネルギーの損失を抑制することで、良好な着火性を得ることができる。
On the other hand, the
もっとも、ヒータ70にただ電力を供給するだけでは、キャビティ60付近の温度が狙いの温度よりも高くなってしまうため、本実施の形態では、ヒータ制御プログラムを実行し、発熱部71の抵抗値の測定に基づくキャビティ60付近の温度測定とその結果をフィードバックさせたPWM制御を行って、キャビティ60付近が狙いの温度となるように制御を行っている。以下、ヒータ制御プログラムについて、図4〜図6を参照して説明する。図5は、ヒータ制御プログラムのフローチャートである。図6は、ヒータ制御プログラムに対して行われる割込処理のフローチャートである。なお、フローチャートの各ステップについては「S」と略記する。
However, simply supplying electric power to the
まず、ヒータ制御プログラムの実行において使用される変数やフラグ、カウンタ等について説明する。「タイマー」はPWM制御に基づくヒータ70への通電時間および非通電時間を計測するために用いられるカウンタであり、RAM170に記憶され、ヒータ制御プログラムとは別途実行されるプログラムによってそのカウント値が変動(インクリメントまたはデクリメント)される。「通電時間」および「非通電時間」は、それぞれ、ヒータ70への通電状態を維持する時間、および、通電を行わない時間をタイマーのカウント値と比較することにより計測する変数として、RAM170に記憶される。「温度換算テーブル」は、ヒータ70の発熱部71の両端の電位差を、対応値として、差動増幅回路111から取得し、さらに、その対応値を発熱部71の温度に換算し、温度換算値を得る際に参照されるテーブルであり、予め実験等により作成され、ROM160に記憶されている。「PWM値決定テーブル」は、発熱部71の温度が狙いの温度となるように、得られた発熱部71の温度換算値を、予め定められた温度基準値に近づけるためのPWM制御が行われるように、PWM値を決定する際に参照されるテーブルである。具体的には、温度換算値に応じた通電時間と非通電時間とが対応付けられており、予め実験等により作成され、ROM160に記憶されている。「割込フラグ」は、割込処理が発生したか否かを確認するためのフラグである。本実施の形態では、PWM値の変更を割込処理により行っており、割込処理が発生すると割込フラグを成立させ、PWM値の再設定(通電時間および非通電時間に応じたタイマーのカウントを終了させる値の変更)を行う。なお、本実施の形態では1sec.ごとに1回、割込処理が行われるようにしている。
First, variables, flags, counters, etc. used in the execution of the heater control program will be described. The “timer” is a counter used to measure the energization time and non-energization time for the
次に、ヒータ制御プログラムの動作について説明する。自動車のエンジンの駆動に伴い、図5に示す、ヒータ制御プログラムが実行されると、まず、初期設定が行われ、各変数等がリセットされる(S11)。次に、図示しないタイマープログラムが呼び出されてタイマーが駆動され、カウント値の継続的なインクリメントが開始される(S13)。 Next, the operation of the heater control program will be described. When the heater control program shown in FIG. 5 is executed as the automobile engine is driven, first, initial setting is performed, and each variable is reset (S11). Next, a timer program (not shown) is called to drive the timer, and the count value is continuously incremented (S13).
そして、RAM170に記憶されたPWM値としての通電時間および非通電時間(初回実行時はS11において初期値が記憶されている。)が読み出され(S15)、それぞれ、タイマーのカウント値と比較して、通電状態の継続時間を終了する変数、および非通電状態の継続時間を終了する変数としてセットされる(S17,S19)。 Then, the energization time and the non-energization time as PWM values stored in the RAM 170 (the initial value is stored in S11 at the first execution) are read (S15), and each is compared with the count value of the timer. Are set as a variable for ending the duration of the energized state and a variable for ending the duration of the non-energized state (S17, S19).
そして、スイッチSW1が閉じられ、ヒータ70がバッテリ130に接続されて電力の供給を受け、発熱部71への通電が開始される(S21)。なお、スイッチSW2は開かれる(スイッチSW1とSW2とが同時に閉じられることはない。)。このとき、タイマーのカウント値が一旦リセットされ、通電開始からの経過時間の計測が開始される(S23)。次に割込フラグの成立の有無が確認され、非成立であれば(S25:NO)、タイマーのカウント値と、S17でセットされた通電時間とが比較され、通電時間が経過するまで(S27:NO)、S25,S27が繰り返される。なお、S21で、スイッチSW1を閉じる制御を行ってヒータ70の発熱部71への通電を開始させるCPU150が、本発明における「通電手段」に相当する。
Then, the switch SW1 is closed, the
割込処理が行われずにそのまま通電時間が経過すれば(S27:YES)、スイッチSW1が開かれ、発熱部71への通電が停止される(S29)。このとき、タイマーのカウント値が再度リセットされ、通電停止からの経過時間の計測が開始される(S31)。そして同様に、割込フラグの成立の有無が確認され、割込処理が行われないうちは(S33:NO)、非通電時間が経過するまで(S35:NO)、S33,S35が繰り返される。割込処理が行われずにそのまま非通電時間が経過すれば(S35:YES)、S21に戻り、スイッチSW1が閉じられて、再び、S17,S19でセットされた通電時間,非通電時間に応じたPWM制御が行われる。これにより、発熱部71の温度が狙いの温度に近づくようにヒータ70への通電が制御される。
If the energization time elapses without interruption processing (S27: YES), the switch SW1 is opened and the energization to the
S21〜S35の繰り返しによりPWM制御が行われている間に、図6に示す、割込処理が発生した場合(上記したように1sec.ごとに発生する。)、まず、スイッチSW1が開かれて、発熱部71への通電が停止される(S51)。次いで、スイッチSW2が閉じられ、ヒータ70が基準抵抗112を介して基準電源135に接続されて、基準抵抗112および発熱部71に定電圧が印加される。発熱部71の両端の電位差は差動増幅回路111により検出され、D/A変換されてヒータ制御部180に入力される。この入力された発熱部71の両端の電位差が、ヒータ制御プログラムにおいて対応値として取得され、RAM170に記憶される(S53)。さらに、温度換算テーブルが参照され、対応値に応じた温度換算値が求められて、RAM170に記憶される(S55)。これにより、現在のヒータ70の発熱部71の温度(推定値)が求められる。なお、差動増幅回路111から得られるヒータ70の発熱部71の両端の電位差を、発熱部71の抵抗値に応じた対応値として取得するCPU150が、本発明における「対応値取得手段」に相当する。
When the interrupt process shown in FIG. 6 occurs during the PWM control by repeating S21 to S35 (occurs every 1 sec. As described above), first, the switch SW1 is opened. Then, energization to the
次に、PWM値決定テーブルが参照され、得られた温度換算値に対応したPWM値(通電時間および非通電時間)が取得される(S57)。取得されたPWM値がRAM170に記憶されると、割込フラグが成立されて(S59)、割込処理が終了する。なお、S57において得られたPWM値をもってS17,S19において通電時間および非通電時間をセットし、S21〜S35を繰り返すことで、PWM制御をもって発熱部71への通電のオンオフを制御するCPU150が、本発明の「通電制御手段」に相当する。
Next, the PWM value determination table is referred to, and PWM values (energization time and non-energization time) corresponding to the obtained temperature conversion value are acquired (S57). When the acquired PWM value is stored in the
図5において、S21〜S35の繰り返しによりPWM制御が行われている間に割込処理が実行され、S25またはS33において、割込フラグの成立が検出されると(S25:YESまたはS33:YES)、割込フラグが非成立の状態にされてから(S37)、S15に戻る。割込処理の実行によりRAM170に記憶されているPWM値(通電時間および非通電時間)が変更されており、その新たなPWM値が読み出され、通電状態の継続時間を終了する変数、および非通電状態の継続時間を終了する変数として再度セットし直される(S15〜S19)。以後は、この新たな通電時間および非通電時間に基づくヒータ70への通電のPWM制御が行われる(S21〜S35)。
In FIG. 5, an interrupt process is executed while PWM control is being performed by repeating S21 to S35, and if establishment of an interrupt flag is detected in S25 or S33 (S25: YES or S33: YES). After the interrupt flag is not established (S37), the process returns to S15. The PWM value (energization time and non-energization time) stored in the
このように、本実施の形態の通電制御装置100は、ヒータ70の発熱部71への通電を制御するにあたり、PWM制御により狙いの温度に維持させることができるとともに、フィードバック制御を行うことができる。エンジンが駆動により十分に暖まった状態ではキャビティ60付近の温度も十分に高く、このような場合にはフィードバック制御により発熱部71への通電を停止して電力の消費を抑えることができる。その一方で、エンジンの始動時などのキャビティ60付近の温度が低いときには、発熱部71への通電を行い、キャビティ60付近を速やかに昇温することができるので、プラズマの持つエネルギーの損失を抑制することができる。
As described above, the
なお、本発明は各種の変形が可能なことはいうまでもない。例えば、図7に示す、ヒータ270のように、発熱部271が筒形状をなすものであってもよい。具体的に、発熱部271は、アルミナを主体として形成したグリーンシート上に、PtやW等からなる金属とアルミナ粉末を混合したペースト状のインクをメタライズしたものを印刷して発熱パターンを形成し、さらに対となるグリーンシートで印刷面を挟み込み、筒状に丸めて形成すればよい。ヒータ270の絶縁碍子10への埋設方法については本実施の形態と同様である。
Needless to say, the present invention can be modified in various ways. For example, like the
また、図8に示すプラズマジェット点火プラグ301のように、ヒータ370の発熱部371を絶縁碍子310の外周面に巻き付けてもよい。上記同様、グリーンシート上に、PtやW等からなる金属とアルミナ粉末を混合したペースト状のインクをメタライズしたものを印刷して発熱パターンおよび引出線のパターンを形成することによりヒータ370を作製する。そして、発熱部371をキャビティ360の径方向外側において絶縁碍子310の外周面に巻き付けることにより、キャビティ360の径方向外側にてキャビティ360の周方向に取り囲む状態で、絶縁碍子310の外周面側にヒータ370を配設すればよい。
Further, as in the plasma
あるいは、予めアルミナ粉体を固めて作製した未焼成の絶縁碍子(図示外)の外周面に、PtやW等からなる金属とアルミナ粉末を混合したペースト状のインクをメタライズしたものを印刷して発熱パターンおよびリード部のパターン(ただし、アルミナ粉末の含有率を下げて発熱パターンより抵抗値を下げる)を印刷により形成し、未焼成の絶縁碍子とともに同時焼成してもよい。 Alternatively, a metalized paste-like ink in which a metal made of Pt or W and alumina powder is mixed is printed on the outer peripheral surface of an unfired insulator (not shown) prepared by solidifying alumina powder in advance. A heat generation pattern and a lead pattern (however, the content of the alumina powder is lowered to lower the resistance value than the heat generation pattern) may be formed by printing, and may be simultaneously fired together with an unfired insulator.
また、ヒータ制御部180をECU140とは別体に設計し、ヒータ回路部110と一体に設けた通電制御装置を、ECU140とプラズマジェット点火プラグ1との間に介在させる形態としてもよい。
Further, the
また、キャビティ60を構成する軸孔12の先端小径部61は、必ずしも電極収容部15より小径に形成される必要はなく、電極収容部15と同径に形成されてもよいし、あるいは電極収容部15よりも大きな内径に形成されてもよい。
Further, the tip small-
また、本実施の形態では、最短距離Xを、発熱部71と、キャビティ60の先端小径部61の内周面との径方向における最短距離としたが、キャビティ60の中心電極20の先端部26の手前における拡径された部分にヒータ70の発熱部71がかかる場合には、最短距離Xを、その拡径された部分の内周面と発熱部71との径方向距離をもって規定してもよい。
In the present embodiment, the shortest distance X is the shortest distance in the radial direction between the
また、本発明では接地電極30側から中心電極20側に電流が流れる形態であるが、極性を入れ替え、中心電極20側から接地電極30側へ電流が流れるような電源や回路構成としてもよい。
Further, in the present invention, the current flows from the
また、S55で温度換算テーブルによる温度換算を行わず、得られた発熱部71の対応値からPWM値決定テーブルを用いて直接PWM値(通電時間および非通電時間)を取得してもよい。また、温度換算テーブルやPWM値決定テーブルを用いず、演算式により、温度換算値やPWM値の算出を行ってもよい。
In S55, the temperature conversion by the temperature conversion table may not be performed, and the PWM value (energization time and non-energization time) may be directly acquired from the corresponding value of the
[実施例]
次に、ヒータとキャビティの内周面との径方向における最短距離Xを2mm以下としたことによる効果を確認するため、評価試験を行った。ここでは、内径が異なる6種類のコイル状をなす発熱部を有するヒータを作製し、それぞれを埋設した絶縁碍子を本実施の形態と同様に作製し、これらを用いてプラズマジェット点火プラグのサンプルを完成させた。そして、エンジンを模したアルミブッシュに各サンプルを取り付け、各サンプルのキャビティの内周面に温度測定用のプローブを貼り付けた。次に、周囲の雰囲気の温度を25℃に保った状態でヒータに通電し、キャビティの内周面の温度を500℃にするために消費した電力を、各サンプルについて求めた。この評価試験の結果を図9のグラフに示す。
[Example]
Next, an evaluation test was performed to confirm the effect of setting the shortest distance X in the radial direction between the heater and the inner peripheral surface of the cavity to 2 mm or less. Here, a heater having six types of coil-shaped heat generating portions with different inner diameters is manufactured, and an insulator with each embedded is manufactured in the same manner as in this embodiment, and a sample of a plasma jet ignition plug is prepared using these heaters. Completed. And each sample was attached to the aluminum bush imitating an engine, and the probe for temperature measurement was affixed on the internal peripheral surface of the cavity of each sample. Next, the heater was energized while maintaining the temperature of the surrounding atmosphere at 25 ° C., and the power consumed to bring the temperature of the inner peripheral surface of the cavity to 500 ° C. was determined for each sample. The result of this evaluation test is shown in the graph of FIG.
図9に示すように、発熱部の内径が大きく、キャビティからの径方向の最短距離Xが大きいサンプルほど、消費電力が大きくなることが確認された。消費電力を10W以下に抑えるには、キャビティからの径方向の最短距離Xを2mm以下とすればよいことが分かった。 As shown in FIG. 9, it was confirmed that the power consumption increased as the sample had a larger inner diameter of the heat generating part and a larger shortest radial distance X from the cavity. It has been found that the shortest radial distance X from the cavity should be 2 mm or less in order to suppress the power consumption to 10 W or less.
1 プラズマジェット点火プラグ
10 絶縁碍子
12 軸孔
14 開口端
20 中心電極
26 先端部
30 接地電極
50 主体金具
60 キャビティ
70 ヒータ
100 通電制御装置
DESCRIPTION OF
Claims (5)
軸線方向に延びる軸孔を有し、前記中心電極の先端面を前記軸孔内に収容しつつ前記中心電極を保持する絶縁碍子と、
前記絶縁碍子の先端側で、前記軸孔の内周面と前記中心電極の前記先端部とを壁面とし、前記軸孔の先端を開口端とする凹部状に形成されたキャビティと、
前記絶縁碍子を保持する主体金具と、
前記主体金具と電気的に接続されると共に前記絶縁碍子よりも先端側に配設され、前記キャビティを介し、前記中心電極との間で火花放電を行う接地電極と、
を備えたプラズマジェット点火プラグにおいて、
前記絶縁碍子に、前記キャビティの加熱を行うヒータが設けられたことを特徴とするプラズマジェット点火プラグ。 A center electrode;
An insulator having an axial hole extending in the axial direction, and holding the central electrode while accommodating the tip surface of the central electrode in the axial hole;
On the tip side of the insulator, a cavity formed in a concave shape with the inner peripheral surface of the shaft hole and the tip portion of the center electrode as a wall surface, and the tip of the shaft hole as an open end;
A metal shell for holding the insulator;
A grounding electrode that is electrically connected to the metal shell and disposed closer to the tip than the insulator, and performs a spark discharge with the central electrode via the cavity;
In a plasma jet spark plug with
A plasma jet ignition plug, wherein the insulator is provided with a heater for heating the cavity.
1≦X≦2[mm]
であることを特徴とする請求項2に記載のプラズマジェット点火プラグ。 When the shortest distance in the radial direction between the heater and the inner peripheral surface of the cavity is X,
1 ≦ X ≦ 2 [mm]
The plasma jet ignition plug according to claim 2, wherein:
前記ヒータに発熱のための通電を行う通電手段と、
発熱に伴い自身の抵抗値が変化する前記ヒータのその抵抗値に対応した対応値を取得する対応値取得手段と、
取得した前記対応値が、予め定められた狙いの対応値に近づくように、前記通電手段による前記ヒータへの通電のオンオフを制御する通電制御手段と、
を備えたことを特徴とするプラズマジェット点火プラグの通電制御装置。 An energization control device for controlling energization to the heater of the plasma jet ignition plug according to any one of claims 1 to 4,
Energization means for energizing the heater for heat generation;
Corresponding value acquisition means for acquiring a corresponding value corresponding to the resistance value of the heater whose own resistance value changes with heat generation;
Energization control means for controlling on / off of energization to the heater by the energization means so that the acquired corresponding value approaches a predetermined target corresponding value;
An apparatus for controlling energization of a plasma jet ignition plug.
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Cited By (2)
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---|---|---|---|---|
JP2014202184A (en) * | 2013-04-09 | 2014-10-27 | 京セラ株式会社 | Creeping discharge device and internal combustion engine |
JP2019082177A (en) * | 2018-12-20 | 2019-05-30 | 株式会社デンソー | Ignition device for internal combustion engine |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS54164322U (en) * | 1978-05-10 | 1979-11-17 | ||
JPS6365986U (en) * | 1986-10-20 | 1988-04-30 | ||
JPH02132857U (en) * | 1989-04-10 | 1990-11-05 | ||
JPH0473882A (en) * | 1990-07-16 | 1992-03-09 | Ngk Spark Plug Co Ltd | Heater control device for spark plug with heater |
JP2007287666A (en) * | 2006-03-22 | 2007-11-01 | Ngk Spark Plug Co Ltd | Plasma-jet spark plug and its ignition system |
-
2008
- 2008-06-19 JP JP2008159948A patent/JP4965517B2/en active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS54164322U (en) * | 1978-05-10 | 1979-11-17 | ||
JPS6365986U (en) * | 1986-10-20 | 1988-04-30 | ||
JPH02132857U (en) * | 1989-04-10 | 1990-11-05 | ||
JPH0473882A (en) * | 1990-07-16 | 1992-03-09 | Ngk Spark Plug Co Ltd | Heater control device for spark plug with heater |
JP2007287666A (en) * | 2006-03-22 | 2007-11-01 | Ngk Spark Plug Co Ltd | Plasma-jet spark plug and its ignition system |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014202184A (en) * | 2013-04-09 | 2014-10-27 | 京セラ株式会社 | Creeping discharge device and internal combustion engine |
JP2019082177A (en) * | 2018-12-20 | 2019-05-30 | 株式会社デンソー | Ignition device for internal combustion engine |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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