JP2018200008A - 内燃機関の点火制御装置 - Google Patents
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Abstract
Description
1次コイル(21)及び2次コイル(22)を有する点火コイル(2)と、
上記2次コイルに接続され、上記1次コイルへの通電のオンオフに伴う電磁誘導により、火花ギャップ(G)に火花放電を発生する点火プラグ(P)と、
上記1次コイルへの通電をオンオフすることにより、燃焼室内に火花放電を開始させると共に、火花放電中の通電動作を制御する点火制御部(3)と、を備える内燃機関(E)の点火制御装置(1)であって、
上記内燃機関のクランク角度を検出するクランク角度検出部(S1)を備えており、
上記点火制御部は、上記内燃機関の運転状態に応じて放電開始時期及び放電期間を設定する放電時期設定部(31)と、上記放電期間における上記点火プラグへの通電電流(I2)の目標値(I2tgt)を設定する目標電流設定部(32)を有し、上記目標電流設定部は、検出されるクランク角度が上死点(TDC)に近いほど、上記目標値の絶対値が小さくなるように、上記目標値を設定する、内燃機関の点火制御装置にある。
1次コイル(21)及び2次コイル(22)を有する点火コイル(2)と、
上記2次コイルに接続され、上記1次コイルへの通電のオンオフに伴う電磁誘導により、火花ギャップ(G)に火花放電を発生する点火プラグ(P)と、
上記1次コイルへの通電をオンオフすることにより、燃焼室内に火花放電を開始させると共に、火花放電中の通電動作を制御する点火制御部(3)と、を備える内燃機関(E)の点火制御装置(1)であって、
上記燃焼室内に、上記火花ギャップの長さ(GAPa、GAPb)が異なる複数の上記点火プラグ(PA、PB)を併設すると共に、上記内燃機関のクランク角度を検出するクランク角度検出部(S1)を備えており、
上記点火制御部は、上記内燃機関の運転状態に応じて放電開始時期及び放電期間を設定する放電時期設定部(31)と、1燃焼サイクル中に火花放電を形成させる上記点火プラグを順次切り換えるプラグ切換部(35)を有し、上記プラグ切換部は、検出されるクランク角度が上死点(TDC)に近いほど、上記火花ギャップの長さが短い上記点火プラグに火花放電を形成させる、内燃機関の点火制御装置にある。
なお、特許請求の範囲及び課題を解決する手段に記載した括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであり、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
内燃機関の点火制御装置に係る実施形態1について、図1〜図9を参照して説明する。
図1において、点火制御装置1は、車両用内燃機関に設けられる点火プラグPの点火を制御する装置であり、1次コイル21及び2次コイル22を有する点火コイル2と、点火コイル2の2次コイル22に接続される点火プラグPと、点火プラグPの点火動作を制御する点火制御部3とを備える。点火コイル2の1次コイル21には、電源回路部10が接続されており、点火プラグPは、1次コイル21への通電のオンオフに伴う電磁誘導により、火花ギャップGに火花放電を発生する。点火制御部3は、1次コイル21への通電をオンオフすることにより、火花放電を開始させると共に、火花放電開始後の通電動作を制御する。
点火制御部3の各部による制御の詳細については、後述する。
実施形態2として図13に示すタイムチャートについて、次に説明する。膨張行程点火の場合においても、同様にして、図9、図12に示したフローチャートにより、放電2次電流I2の目標値I2tgtを算出し、上限閾値I2THH及び下限閾値I2THLに基づく放電制御を実行することができる。点火制御装置1の構成は、実施形態1と同様であり、説明を省略する。
なお、実施形態2以降において用いた符号のうち、既出の実施形態において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、既出の実施形態におけるものと同様の構成要素等を表す。
実施形態3の点火制御装置1について、図14〜図16を参照しながら説明する。上記各実施形態では、点火コイル2へ電源回路部10の主電源回路11と補助電源回路5とから電源を供給する構成としたが、点火プラグPへの連続放電が可能な点火方式であれば、どのように構成されていてもよい。例えば、点火プラグPへの通電を、複数の並列配置された電源回路から行うようにしてもよい。
実施形態4の点火制御装置1について、図17〜図20を参照しながら説明する。上記各実施形態では、単一の点火プラグPへ、電源回路部10の複数の電源回路又は複数の点火コイル2から通電する構成としたが、本形態では、複数の点火プラグPA、PBを用い、それぞれに接続された複数の点火コイル2A、2Bへ、順次、電源回路部10から電源を供給する。この場合も、点火プラグPA、PBへの通電を、点火制御部3にて制御して、点火プラグPA、PBを連続的に放電することが可能になる。
また、ステップS204において、点火信号IGTaの立ち上がり時期IGTaonを、下記式1により算出する。
式1:IGTaon=点火時期SA−Ton×Ne×360×S
式1中、Sは、時間−クランク角度のスケール変換係数である。
式2:Taend=点火時期SA+Taspk×Ne×360×S
式3:IGTbon=IGTbend−Ton×Ne×360×S
P 点火プラグ
G 火花ギャップ
1 点火制御装置
2 点火コイル
3 点火制御部
31 放電時期設定部
32 目標電流設定部
33 フィードバック制御部
S1 クランク角度センサ(クランク角度検出部)
Claims (7)
- 1次コイル(21)及び2次コイル(22)を有する点火コイル(2)と、
上記2次コイルに接続され、上記1次コイルへの通電のオンオフに伴う電磁誘導により、火花ギャップ(G)に火花放電を発生する点火プラグ(P)と、
上記1次コイルへの通電をオンオフすることにより、燃焼室内に火花放電を開始させると共に、火花放電中の通電動作を制御する点火制御部(3)と、を備える内燃機関(E)の点火制御装置(1)であって、
上記内燃機関のクランク角度を検出するクランク角度検出部(S1)を備えており、
上記点火制御部は、上記内燃機関の運転状態に応じて放電開始時期及び放電期間を設定する放電時期設定部(31)と、上記放電期間における上記点火プラグへの通電電流(I2)の目標値(I2tgt)を設定する目標電流設定部(32)を有し、上記目標電流設定部は、検出されるクランク角度が上死点(TDC)に近いほど、上記目標値の絶対値が小さくなるように、上記目標値を設定する、内燃機関の点火制御装置。 - 上記燃焼室内の混合気の燃料濃度を検出する空燃比検出部(S2)を備えており、
上記目標電流設定部は、検出される上記燃焼室内の混合気の燃料濃度が希薄であるほど、上記目標値の絶対値が大きくなるように設定する、請求項1に記載の内燃機関の点火制御装置。 - 上記点火制御部は、上記通電電流をフィードバック制御するための上限閾値(I2THH)と下限閾値(I2THL)を設定するフィードバック制御部を有し、上記フィードバック制御部は、上記下限閾値を、吹き消えが発生しない電流値(I2bo)を下回らないように設定する、請求項1又は2に記載の内燃機関の点火制御装置。
- 上記燃焼室内の気流速度を検出する気流速度検出部(S3)を備えており、
上記フィードバック制御部は、上記吹き消えが発生しない電流値を、検出される上記気流速度に応じて設定すると共に、検出される上記気流速度が速いほど、上記吹き消えが発生しない電流値の絶対値が大きくなるように設定する、請求項3に記載の内燃機関の点火制御装置。 - 上記点火コイルに接続される電源回路部(10)を備え、
上記電源回路部は、バッテリ(B)と上記1次コイルとの間を開閉する点火用スイッチ(Tr1)を有する主電源回路部(11)と、上記バッテリの電圧を昇圧させてコンデンサ(43)に蓄積する昇圧回路(4)と、上記コンデンサと上記1次コイルの接地側との間を開閉する放電用スイッチ(Tr3)を有する補助電源回路部(5)を有し、
上記点火制御部は、上記点火用スイッチを駆動して上記点火プラグに通電し、火花放電の開始後に、上記放電用スイッチを駆動して上記点火プラグに通電する、請求項1〜4のいずれか1項に記載の内燃機関の点火制御装置。 - 上記点火プラグに接続される複数の上記点火コイル(2A、2B)と、複数の上記点火コイルと電圧源(7)との間をそれぞれ開閉する通電用スイッチ(Tr4、Tr5)を有する電源回路部(10)を備え、
上記点火制御部は、上記通電用スイッチを交互に駆動して、複数の上記点火コイルから上記点火プラグへ交互に通電する、請求項1〜4のいずれか1項に記載の内燃機関の点火制御装置。 - 1次コイル(21)及び2次コイル(22)を有する点火コイル(2)と、
上記2次コイルに接続され、上記1次コイルへの通電のオンオフに伴う電磁誘導により、火花ギャップ(G)に火花放電を発生する点火プラグ(P)と、
上記1次コイルへの通電をオンオフすることにより、燃焼室内に火花放電を開始させると共に、火花放電中の通電動作を制御する点火制御部(3)と、を備える内燃機関(E)の点火制御装置(1)であって、
上記燃焼室内に、上記火花ギャップの長さ(GAPa、GAPb)が異なる複数の上記点火プラグ(PA、PB)を併設すると共に、上記内燃機関のクランク角度を検出するクランク角度検出部(S1)を備えており、
上記点火制御部は、上記内燃機関の運転状態に応じて放電開始時期及び放電期間を設定する放電時期設定部(31)と、1燃焼サイクル中に火花放電を形成させる上記点火プラグを順次切り換えるプラグ切換部(35)を有し、上記プラグ切換部は、検出されるクランク角度が上死点(TDC)に近いほど、上記火花ギャップの長さが短い上記点火プラグに火花放電を形成させる、内燃機関の点火制御装置。
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