JP2020033925A - Control device of internal combustion engine - Google Patents

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Abstract

To perform the favorable ignition combustion of an air-fuel mixture while suppressing an excessive rise of a temperature of an ignition coil at a start of a spark ignition type internal combustion engine.SOLUTION: A control device of an internal combustion engine is for controlling a spark ignition type internal combustion engine for carrying electricity to an ignition coil by applying a power supply voltage to the ignition coil, blocking the electricity-carrying to the ignition coil when it is detected that a rotating shaft of the internal combustion engine rotates at an angle equivalent to ignition timing thereafter, and provoking a discharge between electrodes of an ignition plug by applying induction voltages generated by the blocking of the electricity-carrying to the electrodes, and adjusts a time point for starting the electricity-carrying to the ignition coil for spark ignition according to a current power supply voltage and a rotational speed of the internal combustion engine at a start of the internal combustion engine, or at a low speed at which a rotational speed of the internal combustion engine is equal to a prescribed speed or slower.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、車両等に搭載される火花点火式内燃機関を制御する制御装置に関する。   The present invention relates to a control device for controlling a spark ignition type internal combustion engine mounted on a vehicle or the like.

火花点火式の内燃機関において、気筒に充填された混合気に点火するための点火プラグは、点火コイルにて発生する誘導電圧の印加を受けて、中心電極と接地電極との間で絶縁破壊による放電を惹起する。   In a spark ignition type internal combustion engine, a spark plug for igniting an air-fuel mixture filled in a cylinder receives an induction voltage generated in an ignition coil, and causes insulation breakdown between a center electrode and a ground electrode. Causes discharge.

点火コイルに通電する電気回路上には、半導体スイッチング素子を有するイグナイタが設けられている。イグナイタの半導体スイッチを点弧する（ＯＮ状態（導通状態）とする）と、点火コイルの一次側に電流が流れる。一次側コイルを流れる一次電流は、半導体スイッチを点弧している間逓増する。その後、然るべき火花点火のタイミングにて半導体スイッチを消弧する（ＯＦＦ状態（非導通状態）とする）と、一次電流が遮断された瞬間の自己誘導作用により点火コイルの一次側に高電圧が発生する。そして、一次側と磁気回路及び磁束を共有する二次側コイルにさらに高い誘導電圧が発生する。この高い誘導電圧が点火プラグの中心電極に印加されることで、中心電極と接地電極との間に放電が発生する。   An igniter having a semiconductor switching element is provided on an electric circuit that energizes the ignition coil. When the semiconductor switch of the igniter is ignited (turned on (conductive state)), current flows to the primary side of the ignition coil. The primary current flowing through the primary coil increases while firing the semiconductor switch. Thereafter, when the semiconductor switch is extinguished at an appropriate spark ignition timing (turned to an OFF state (non-conduction state)), a high voltage is generated on the primary side of the ignition coil by a self-induction action at the moment when the primary current is cut off. I do. Further, a higher induced voltage is generated in the secondary side coil sharing the magnetic circuit and the magnetic flux with the primary side. When the high induced voltage is applied to the center electrode of the spark plug, a discharge occurs between the center electrode and the ground electrode.

停止していた内燃機関を始動するクランキング中や、始動直後の内燃機関の回転速度が低い状況では、点火コイルへの通電を開始する点弧時点、及びその通電を遮断する消弧時点を、内燃機関の回転軸であるクランクシャフトに付設されたクランク角センサ（エンジン回転センサ）の出力するパルス信号に完全に同期させている。具体的には、クランク角信号により示されるクランク角度（ＣＡ）に従い、対象の気筒の圧縮上死点の３０°ＣＡ手前から当該気筒に付随する点火コイルへの通電を開始し、圧縮上死点にて同点火コイルへの通電を遮断、当該気筒における火花点火を実行している。   During cranking for starting the stopped internal combustion engine, or in a situation where the rotation speed of the internal combustion engine is low immediately after starting, the ignition point at which energization of the ignition coil is started, and the arc extinguishing point at which the energization is cut off, It is completely synchronized with a pulse signal output from a crank angle sensor (engine rotation sensor) attached to a crankshaft which is a rotation shaft of the internal combustion engine. Specifically, according to the crank angle (CA) indicated by the crank angle signal, energization of the ignition coil associated with the cylinder is started from 30 ° CA before the compression top dead center of the target cylinder, and the compression top dead center is started. , The power supply to the ignition coil is interrupted, and spark ignition is performed in the cylinder.

内燃機関の回転速度が低いと、クランクシャフトが３０°ＣＡ回転するのに要する時間が長くなる。ひいては、点火コイルに長時間通電し続けることになる。その帰結として、点火コイルが過剰に発熱し、点火コイルやその周辺の電気回路または素子に熱害をもたらす（接合用のはんだが溶損する、半導体スイッチが機能不全に陥る等）ことが懸念される。   When the rotation speed of the internal combustion engine is low, the time required for the crankshaft to rotate by 30 ° CA increases. As a result, the ignition coil is kept energized for a long time. As a result, there is a concern that the ignition coil will generate excessive heat, causing heat damage to the ignition coil and its surrounding electric circuits or elements (solder for joining will be melted, semiconductor switches will malfunction, etc.). .

このような問題を回避する手立てとしては、点火コイルの温度をセンシングし、異常な高温となったときに点火コイルへの通電を強制的に遮断する機能を実装することが考えられる（例えば、下記特許文献を参照）。   As a measure to avoid such a problem, it is conceivable to implement a function of sensing the temperature of the ignition coil and forcibly shutting off the current to the ignition coil when the temperature becomes abnormally high (for example, See patent literature).

しかしながら、点火コイルへの通電の強制遮断により、点火プラグで火花放電が起こるタイミングが、本来あるべき点火タイミングよりも進角化する。さすれば、混合気の着火燃焼が上手くゆかずに、内燃機関の始動遅延や始動不良を招くおそれが生じる。   However, due to the forcible interruption of energization to the ignition coil, the timing at which spark discharge occurs at the spark plug is advanced from the original ignition timing. In this case, the ignition and combustion of the air-fuel mixture do not work well, and there is a possibility that the start-up of the internal combustion engine is delayed or a start-up failure is caused.

特開平０８−３３５５２２号公報JP 08-335522 A

本発明は、火花点火式内燃機関の始動時において、点火コイルの過剰な昇温を抑制しながら、混合気の良好な着火燃焼を実現することを所期の目的としている。   It is an object of the present invention to realize good ignition combustion of an air-fuel mixture while suppressing excessive temperature rise of an ignition coil when starting a spark ignition type internal combustion engine.

本発明では、電源電圧を点火コイルに印加して点火コイルに通電し、その後内燃機関の回転軸が点火タイミングに相当する角度に回転したことを検出したときに点火コイルへの通電を遮断し、これにより生じる誘導電圧を点火プラグの電極に印加してその電極間に放電を惹起する火花点火式の内燃機関を制御するものであって、内燃機関の始動時または内燃機関の回転速度が所定以下の低速時において、現在の電源電圧及び内燃機関の回転速度に応じて、火花点火のために点火コイルへの通電を開始する時点を調整する内燃機関の制御装置を構成した。なお、ここに言う「内燃機関の始動時」は、停止していた内燃機関の始動のためのクランキング中、及び／または、クランキングを完了した始動直後の時期を含む。   In the present invention, the power supply voltage is applied to the ignition coil to energize the ignition coil, and thereafter, when it is detected that the rotating shaft of the internal combustion engine has rotated at an angle corresponding to the ignition timing, the energization to the ignition coil is interrupted, The induction voltage generated thereby is applied to the electrodes of the spark plug to control a spark ignition type internal combustion engine that causes a discharge between the electrodes, and when the internal combustion engine is started or the rotation speed of the internal combustion engine is lower than a predetermined value. At the time of the low speed, the control device for the internal combustion engine is configured to adjust the time point at which energization of the ignition coil for spark ignition is started in accordance with the current power supply voltage and the rotation speed of the internal combustion engine. The term "at the time of starting the internal combustion engine" as used herein includes during cranking for starting the stopped internal combustion engine and / or immediately after starting when the cranking is completed.

内燃機関の始動のためのクランキングを開始してから火花点火を所定回数実施するまでの期間中は、点火コイルへの通電を開始する時点を、内燃機関の回転軸がある所定の角度に回転した時点に固定してよい。   During the period from the start of cranking for starting the internal combustion engine to the execution of spark ignition a predetermined number of times, the point at which energization of the ignition coil is started is rotated at a predetermined angle by the rotation axis of the internal combustion engine. It may be fixed at the point of time.

点火コイルへの通電の開始後、上限時間が経過してもなお内燃機関の回転軸が点火タイミングに相当する角度に回転したことを検出できないときには、点火コイルへの通電を遮断することが望ましい。その上で、点火コイルの昇温を適正に抑止するためには、内燃機関の始動のためのクランキングを開始してから火花点火を所定回数実施した後の前記上限時間は、火花点火を所定回数実施するまでの期間中における前記上限時間よりも短く設定することが好適である。   If it is not possible to detect that the rotating shaft of the internal combustion engine has rotated at an angle corresponding to the ignition timing even after the upper limit time has elapsed after the start of energization of the ignition coil, it is desirable to interrupt the energization of the ignition coil. In addition, in order to appropriately suppress the temperature rise of the ignition coil, the upper limit time after the spark ignition is performed a predetermined number of times after starting the cranking for starting the internal combustion engine is a predetermined time. It is preferable to set shorter than the upper limit time during the period until the number of times of execution.

本発明によれば、火花点火式内燃機関の始動時において、点火コイルの過剰な昇温を抑制しながら、混合気の良好な着火燃焼を実現することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, when starting the spark ignition type internal combustion engine, it is possible to realize good ignition combustion of the air-fuel mixture while suppressing excessive temperature rise of the ignition coil.

本発明の一実施形態における火花点火式内燃機関及びその制御装置の概略構成を示す図。FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of a spark ignition type internal combustion engine and a control device thereof according to an embodiment of the present invention. 同実施形態の内燃機関の点火装置の回路図。FIG. 2 is a circuit diagram of the ignition device for the internal combustion engine of the embodiment. 同実施形態の制御装置がプログラムに従い実行する処理の手順例を示すフロー図。FIG. 4 is an exemplary flowchart illustrating an example of a procedure of processing executed by the control device according to the program according to the embodiment. 同実施形態の制御装置が実施する制御の内容を示すタイミング図。FIG. 4 is a timing chart showing the contents of control performed by the control device of the embodiment. 同実施形態の制御装置が実施する制御の内容を示すタイミング図。FIG. 4 is a timing chart showing the contents of control performed by the control device of the embodiment.

本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。図１に、車両用内燃機関の概要を示す。本実施形態における内燃機関は、ポート噴射式の４ストローク火花点火エンジンであり、複数の気筒１（例えば、三気筒。図１には、そのうち一つを図示している）を具備している。各気筒１の吸気ポート近傍には、吸気ポートに向けて燃料を噴射するインジェクタ１１を設けている。また、各気筒１の燃焼室の天井部にそれぞれ、点火プラグ１２を取り付けてある。   An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows an outline of a vehicle internal combustion engine. The internal combustion engine according to the present embodiment is a port injection type 4-stroke spark ignition engine, and includes a plurality of cylinders 1 (for example, three cylinders, one of which is shown in FIG. 1). An injector 11 for injecting fuel toward the intake port is provided near the intake port of each cylinder 1. An ignition plug 12 is attached to the ceiling of the combustion chamber of each cylinder 1.

吸気を供給するための吸気通路３は、外部から空気を取り入れて各気筒１の吸気ポートへと導く。吸気通路３上には、エアクリーナ３１、電子スロットルバルブ３２、サージタンク３３、吸気マニホルド３４を、上流からこの順序に配置している。   An intake passage 3 for supplying intake air takes in air from the outside and guides it to an intake port of each cylinder 1. On the intake passage 3, an air cleaner 31, an electronic throttle valve 32, a surge tank 33, and an intake manifold 34 are arranged in this order from upstream.

排気を排出するための排気通路４は、気筒１内で燃料を燃焼させた結果発生した排気を各気筒１の排気ポートから外部へと導く。この排気通路４上には、排気マニホルド４２及び排気浄化用の三元触媒４１を配置している。   An exhaust passage 4 for discharging exhaust gas guides exhaust gas generated as a result of burning fuel in the cylinder 1 from the exhaust port of each cylinder 1 to the outside. On the exhaust passage 4, an exhaust manifold 42 and a three-way catalyst 41 for purifying exhaust gas are arranged.

排気ガス再循環（Ｅｘｈａｕｓｔ Ｇａｓ Ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ）装置２は、排気通路４を流れる排気の一部を吸気通路３に還流させて吸気に混交する外部ＥＧＲを実現するものである。この外部ＥＧＲ装置２は、排気通路４における触媒４１の上流側と吸気通路３におけるスロットルバルブ３２の下流側とを連通する外部ＥＧＲ通路２１と、ＥＧＲ通路２１上に設けたＥＧＲクーラ２２と、ＥＧＲ通路２１を開閉し当該ＥＧＲ通路２１を流れるＥＧＲガスの流量を制御するＥＧＲバルブ２３とを要素とする。ＥＧＲ通路２１の入口は、排気通路４における排気マニホルド４２またはその下流の所定箇所に接続している。ＥＧＲ通路２１の出口は、吸気通路３におけるスロットルバルブ３２の下流の所定箇所、特にサージタンク３３に接続している。   The exhaust gas recirculation (Exhaust Gas Recirculation) device 2 realizes external EGR mixed with intake air by returning a part of the exhaust gas flowing through the exhaust passage 4 to the intake passage 3. The external EGR device 2 includes an external EGR passage 21 that connects an upstream side of the catalyst 41 in the exhaust passage 4 and a downstream side of the throttle valve 32 in the intake passage 3, an EGR cooler 22 provided on the EGR passage 21, An EGR valve 23 that opens and closes the passage 21 and controls the flow rate of the EGR gas flowing through the EGR passage 21 is used as an element. The inlet of the EGR passage 21 is connected to the exhaust manifold 42 in the exhaust passage 4 or a predetermined location downstream thereof. The outlet of the EGR passage 21 is connected to a predetermined portion of the intake passage 3 downstream of the throttle valve 32, particularly to a surge tank 33.

図２に、火花点火式内燃機関の点火装置の電気回路を例示する。点火プラグ１２は、点火コイル１４にて発生した誘導電圧の印加を受けて、中心電極と接地電極との間で放電を惹起するものである。点火コイル１４は、例えばＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ Ｇａｔｅ Ｂｉｐｏｌａｒ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）等の半導体スイッチング素子１３１を有するイグナイタ１３とともに、コイルケースに一体的に内蔵される。   FIG. 2 illustrates an electric circuit of an ignition device of a spark ignition type internal combustion engine. The ignition plug 12 receives an application of the induced voltage generated by the ignition coil 14 and causes a discharge between the center electrode and the ground electrode. The ignition coil 14 is integrally built in a coil case together with an igniter 13 having a semiconductor switching element 131 such as an IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor).

本実施形態の内燃機関の制御装置たるＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）０からの点火信号ｉをイグナイタ１３が受けると、まずイグナイタ１３の半導体スイッチ１３１が点弧して点火コイル１４の一次側１４１に電流が流れ、その直後の火花点火のタイミングで半導体スイッチ１３１が消弧してこの電流が遮断される。すると、自己誘導作用が起こり、一次側１４１に高電圧が発生する。そして、一次側１４１と二次側１４２とは磁気回路及び磁束を共有するので、二次側１４２にさらに高い誘導電圧が発生する。二次側１４２の誘導電圧は、１０ｋＶないし３０ｋＶに達する。この高い誘導電圧が点火プラグ１２の中心電極に印加され、中心電極と接地電極との間で放電が起こる。   When the igniter 13 receives an ignition signal i from an ECU (Electronic Control Unit) 0 which is a control device of the internal combustion engine according to the present embodiment, first, the semiconductor switch 131 of the igniter 13 is fired and current flows to the primary side 141 of the ignition coil 14. Flows, and the semiconductor switch 131 extinguishes at the spark ignition timing immediately after that, and this current is cut off. Then, a self-inducing action occurs, and a high voltage is generated on the primary side 141. Since the primary side 141 and the secondary side 142 share a magnetic circuit and a magnetic flux, a higher induced voltage is generated on the secondary side 142. The induced voltage on the secondary side 142 reaches 10 kV to 30 kV. This high induced voltage is applied to the center electrode of the spark plug 12, and a discharge occurs between the center electrode and the ground electrode.

点火コイル１４の一次側コイル１４１は、半導体スイッチ１３１を介して車載の蓄電装置１６に接続する。この蓄電装置１６は、一次側コイル１４１に電圧を印加するための電源となる。蓄電装置１６は、バッテリ（鉛バッテリ、リチウムイオンバッテリ、ニッケル水素バッテリ、その他）やキャパシタ等である。複数の種類の蓄電装置１６を組み合わせて車両に搭載することもあり得る。   The primary coil 141 of the ignition coil 14 is connected to a vehicle-mounted power storage device 16 via a semiconductor switch 131. The power storage device 16 serves as a power supply for applying a voltage to the primary coil 141. The power storage device 16 is a battery (a lead battery, a lithium ion battery, a nickel metal hydride battery, or the like), a capacitor, or the like. A plurality of types of power storage devices 16 may be combined and mounted on a vehicle.

半導体スイッチ１３１を点弧し、蓄電装置１６から供給される直流電圧を一次側コイル１４１に印加して通電を開始すると、一次側コイル１４１を含む一次側（低圧系）の回路を流れる一次電流は逓増する。蓄電装置１６及び一次側コイル１４１を含む一次側の電気回路をＲＬ直列回路と仮定すると、ｔ＝０時点にて直流電圧Ｅの印加を開始した場合の一次電流Ｉ（ｔ）は、
Ｉ（ｔ）≒｛１−ｅ−（Ｒ／Ｌ）ｔ｝Ｅ／Ｒ
となる。即ち、過渡現象として一次電流は逓増するが、その増加の速さは徐々に衰える。通電の開始から長大な時間が経過すると、一次電流はＥ／Ｒに飽和することとなる。但し、実際には、後述する電流制限機能が働くことで、一次側コイル１４１への通電を続けていても一次電流がそれ以上増加しなくなり、飽和値Ｅ／Ｒには必ずしも到達しない。 When the semiconductor switch 131 is ignited and the DC voltage supplied from the power storage device 16 is applied to the primary coil 141 to start energization, the primary current flowing through the primary (low-voltage) circuit including the primary coil 141 becomes Increase gradually. Assuming that the primary-side electric circuit including the power storage device 16 and the primary-side coil 141 is an RL series circuit, the primary current I (t) when the application of the DC voltage E starts at time t = 0 is:
I (t) ≒ ｛1-e− (R / L) t ｝ E / R
Becomes That is, as a transient phenomenon, the primary current gradually increases, but the rate of the increase gradually decreases. When a long time elapses from the start of energization, the primary current is saturated at E / R. However, in practice, the primary current does not increase any more even if the current supply to the primary coil 141 is continued by operating the current limiting function described later, and the saturation value E / R is not always reached.

一次電流が必要十分に大きくなった状態で、ＥＣＵ０は、気筒１の点火タイミングに合わせて、当該気筒１に付随するイグナイタ１３の半導体スイッチ１３１を消弧し、当該気筒１に付随する点火コイル１４の一次側コイル１４１への通電を遮断する。それにより、同点火コイル１４にて発生する誘導電圧を、当該気筒１の点火プラグ１２の中心電極に印加し、以て点火プラグ１２の中心電極と接地電極との間での絶縁破壊による放電を惹起する。   In a state where the primary current has become sufficiently large, the ECU 0 turns off the semiconductor switch 131 of the igniter 13 attached to the cylinder 1 in accordance with the ignition timing of the cylinder 1, and the ignition coil 14 attached to the cylinder 1 Of the primary coil 141 is cut off. As a result, the induced voltage generated in the ignition coil 14 is applied to the center electrode of the ignition plug 12 of the cylinder 1, and the discharge due to dielectric breakdown between the center electrode of the ignition plug 12 and the ground electrode is thereby prevented. Provoke.

イグナイタ１３は、一次電流の過大化を抑制する電流制限機能を有している。この電流制限機能は、今日普及している既製のイグナイタのそれと同様である。具体的には、制御回路１３２が、検出抵抗１３３を介して、一次電流を当該抵抗１３３の両端間電圧の形で恒常的に計測する。そして、その一次電流（抵抗１３３の両端間電圧）の大きさが規定値以下である間は半導体スイッチ１３１を点弧する一方、規定値を超えたときには半導体スイッチ１３１を消弧する。これにより、一次電流の大きさを規定値にクリップする。   The igniter 13 has a current limiting function for suppressing an increase in the primary current. This current limiting function is similar to that of off-the-shelf igniters that are popular today. Specifically, the control circuit 132 constantly measures the primary current via the detection resistor 133 in the form of a voltage between both ends of the resistor 133. The semiconductor switch 131 is ignited while the magnitude of the primary current (voltage across the resistor 133) is equal to or less than a specified value, and extinguished when the value exceeds the specified value. As a result, the magnitude of the primary current is clipped to a specified value.

また、イグナイタ１３には、例えばツェナーダイオード１３４を使用した一次電圧設定部を付設している。この一次電圧設定部は、半導体スイッチ１３１を高電圧から保護する目的で、点火コイル１４の一次側コイル１４１に誘導される一次電圧の大きさを所定値に抑制する役割を担う。半導体スイッチ１３１がＩＧＢＴである場合、電圧クランプ用のツェナーダイオード１３４はＩＧＢＴ１３１のコレクタ−ゲート間に介在し、そのアノードがＩＧＢＴ１３１のゲートに接続し、カソードがＩＧＢＴ１３１のコレクタに接続する。ツェナーダイオード１３４は、ＩＧＢＴ１３１を消弧することで点火コイル１４の一次側コイル１４１に誘起される一次電圧の大きさを、例えば３５０Ｖないし５００Ｖの範囲内のある値にクリップし、一次電圧がそれ以上大きく高まることを阻止する働きをする。   The igniter 13 is provided with a primary voltage setting unit using, for example, a Zener diode 134. The primary voltage setting section has a role of suppressing the magnitude of the primary voltage induced in the primary coil 141 of the ignition coil 14 to a predetermined value for the purpose of protecting the semiconductor switch 131 from a high voltage. When the semiconductor switch 131 is an IGBT, the Zener diode 134 for voltage clamping is interposed between the collector and the gate of the IGBT 131, the anode is connected to the gate of the IGBT 131, and the cathode is connected to the collector of the IGBT 131. The Zener diode 134 clips the magnitude of the primary voltage induced in the primary coil 141 of the ignition coil 14 by extinguishing the IGBT 131 to a certain value within a range of, for example, 350 V to 500 V, and the primary voltage becomes higher. It works to prevent a great rise.

本実施形態にあって、内燃機関の点火装置は、各気筒１毎に、当該気筒１の点火プラグ１２に対して火花点火用の高電圧を供給するための点火コイル１４を一個ずつ有している。各気筒１毎の点火コイル１４はそれぞれ、一個の一次側コイル１４１と、一個の二次側コイル１４２とが対をなすものである。そして、その一次側コイル１４１と二次側コイル１４２とは、ダイオード１５を介して接続している。ダイオード１５は、二次側１４２からの逆流を防ぐノイズ防止用のものである。   In the present embodiment, the ignition device for an internal combustion engine has one ignition coil 14 for supplying a high voltage for spark ignition to a spark plug 12 of each cylinder 1 for each cylinder 1. I have. The ignition coil 14 for each cylinder 1 has a pair of one primary coil 141 and one secondary coil 142. The primary coil 141 and the secondary coil 142 are connected via the diode 15. The diode 15 is for preventing noise from preventing backflow from the secondary side 142.

因みに、本実施形態の内燃機関の点火装置は、その運転領域や環境条件等に応じて、一つの気筒１の一度のサイクル（４ストロークエンジンでは、吸気行程−圧縮行程−膨脹行程−排気行程の一連を一サイクルとする）中に、換言すれば気筒１における圧縮行程から膨脹行程に亘る期間に、二回以上の火花点火を実行するマルチ点火（マルチスパーク、多重放電）を実施することができる。マルチ点火における、点火プラグ１２の電極間で惹起される各回の放電は何れも、気筒１に充填された混合気即ち気筒１内に存在する燃料への点火を目的とする。マルチ点火は、メインとなる点火の直後に追加的な点火を実行することで、混合気の着火燃焼を補強し、失火の発生または燃焼の不安定化を防止することを企図している。マルチ点火により、吸気のＥＧＲ率を従来よりも高めることが可能となり、及び／または、従来であればＥＧＲを行い得なかった運転領域においてもＥＧＲを行うことが許容され、内燃機関の燃費性能の一層の向上やエミッションの良化を見込める。マルチ点火を実施可能な内燃機関の点火装置の一次側コイル１４１を流れる一次電流の増大の速度は、そうでない内燃機関の点火装置の一次側コイルを流れる一次電流の増大の速度よりも速い。   Incidentally, the ignition device of the internal combustion engine according to the present embodiment performs one cycle of one cylinder 1 (in the case of a four-stroke engine, an intake stroke-compression stroke-expansion stroke-exhaust stroke) in accordance with an operating region, environmental conditions, and the like. During a period from the compression stroke to the expansion stroke of the cylinder 1 during a series of one cycle), multi-ignition (multi-spark, multiple discharge) for performing two or more spark ignitions can be performed. . Each discharge generated between the electrodes of the ignition plug 12 in the multi-ignition aims at igniting the mixture charged in the cylinder 1, that is, the fuel present in the cylinder 1. Multi-ignition is intended to reinforce the ignited combustion of the mixture and prevent misfires or combustion instability by performing additional ignition immediately after the main ignition. The multi-ignition makes it possible to increase the EGR rate of the intake air more than before, and / or allows the EGR to be performed even in an operation region where the EGR could not be conventionally performed, thereby improving the fuel efficiency performance of the internal combustion engine. Further improvement and emission improvement are expected. The rate of increase of the primary current flowing through the primary coil 141 of the ignition device of the internal combustion engine capable of performing multi-ignition is faster than the rate of increase of the primary current flowing through the primary coil of the ignition device of the internal combustion engine that is not otherwise.

尤も、マルチ点火は常時実施するものではなく、例えば、内燃機関の始動時やアイドリング中等のＥＧＲバルブ２３を全閉しＥＧＲを行わないときには、一つの気筒１の一度のサイクル中にメインとなる一回目の火花点火のみを実行する。   However, the multi-ignition is not always performed. For example, when the EGR valve 23 is fully closed and the EGR is not performed, for example, at the time of starting the internal combustion engine or during idling, one main cycle of one cylinder 1 is performed during one cycle. Only the second spark ignition is performed.

点火コイル１４への通電やバルブ２３、３２、モータの駆動、その他車両に実装された電装系等への電力供給源となる発電機１７は、内燃機関のクランクシャフトからエンジントルクの供給を受けて発電し、その発電した電力を車載の蓄電装置１６に蓄電する。   The generator 17 serving as a power source for supplying electricity to the ignition coil 14, driving the valves 23 and 32, the motor, and other electric components mounted on the vehicle receives engine torque from a crankshaft of the internal combustion engine. The power is generated, and the generated power is stored in the power storage device 16 mounted on the vehicle.

発電機１７は、自動車用発電機として旧来より用いられているオルタネータであることもあれば、内燃機関のクランクシャフトまたは車両の車軸（そして、駆動輪）を駆動する電動機としての機能を兼ね備えたモータジェネレータまたはＩＳＧ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｓｔａｒｔｅｒ Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）であることもある。内燃機関と発電機１７とは、例えばベルト及びプーリを要素とする巻掛伝動装置等を介して接続される。   The generator 17 may be an alternator conventionally used as a generator for a vehicle, a motor generator having a function as an electric motor for driving a crankshaft of an internal combustion engine or an axle (and a driving wheel) of a vehicle, or It may be an ISG (Integrated Starter Generator). The internal combustion engine and the generator 17 are connected via, for example, a wrapping transmission device including a belt and a pulley as elements.

発電機１７に付随するＩＣレギュレータまたはコントローラ１７１は、ＥＣＵ０から発される、発電機１７の出力電圧の目標値を指令する制御信号ｍを受け付ける。そして、その指令された目標電圧に蓄電装置１６の端子電圧（または、電装系に供給する電源電圧）を追従せしめるべく、半導体スイッチング素子をスイッチ動作させて励磁（界磁）巻線に印加する励磁電流の大きさを調節するＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）制御を実施する。発電機１７の出力電圧は、励磁巻線を流れる励磁電流が大きいほど大きくなる。   The IC regulator or controller 171 attached to the generator 17 receives a control signal m issued from the ECU 0 and instructing a target value of the output voltage of the generator 17. Then, in order to make the terminal voltage of the power storage device 16 (or the power supply voltage supplied to the electrical system) follow the instructed target voltage, the semiconductor switching element is switched to apply an excitation (field) to the excitation (field) winding. PWM (Pulse Width Modulation) control for adjusting the magnitude of the current is performed. The output voltage of the generator 17 increases as the exciting current flowing through the exciting winding increases.

また、発電機１７は、車両の減速時に回生制動を行い、車両の運動エネルギを電気エネルギとして回収することもできる。ＥＣＵ０は、運転者によるアクセルペダルの踏込量が０または０に近い所定値以下となったとき、即ち内燃機関及び車両の減速が要求されているときに、発電機１７の励磁巻線を流れる励磁電流の上限値及び発電機１７の出力電圧を引き上げる制御信号ｍをＩＣレギュレータまたはコントローラ１７１に与える。   In addition, the generator 17 can perform regenerative braking when the vehicle is decelerated, and can collect kinetic energy of the vehicle as electric energy. When the driver's depression amount of the accelerator pedal becomes equal to or less than a predetermined value close to 0, that is, when the deceleration of the internal combustion engine and the vehicle is requested, the ECU 0 controls the excitation flowing through the excitation winding of the generator 17. A control signal m for raising the upper limit value of the current and the output voltage of the generator 17 is given to the IC regulator or the controller 171.

本実施形態の内燃機関の運転制御を司るＥＣＵ０は、プロセッサ、メモリ、入力インタフェース、出力インタフェース等を有したマイクロコンピュータシステムである。なお、ＥＣＵ０は、複数基のＥＣＵまたはコントローラがＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）等の電気通信回線を介して相互に通信可能に接続されてなるものであることがある。   The ECU 0 that controls the operation of the internal combustion engine of the present embodiment is a microcomputer system having a processor, a memory, an input interface, an output interface, and the like. Note that the ECU 0 may be configured such that a plurality of ECUs or controllers are communicably connected to each other via an electric communication line such as a CAN (Controller Area Network).

ＥＣＵ０の入力インタフェースには、車両の実車速を検出する車速センサから出力される車速信号ａ、内燃機関の回転軸であるクランクシャフトの回転角度及びエンジン回転数を検出するクランク角センサ（エンジン回転センサ）から出力されるクランク角信号ｂ、アクセルペダルの踏込量またはスロットルバルブ３２の開度をアクセル開度（いわば、要求されるエンジン負荷率またはエンジントルク）として検出するセンサから出力されるアクセル開度信号ｃ、吸気通路３（特に、サージタンク３３）内の吸気温及び吸気圧を検出する温度・圧力センサから出力される吸気温・吸気圧信号ｄ、車載の蓄電装置１６の端子電圧及び／または端子電流（特に、バッテリ電圧及び／またはバッテリ電流）を検出するセンサから出力される電圧／電流信号ｅ、内燃機関の温度を示唆する冷却水温を検出する水温センサから出力される冷却水温信号ｆ、各気筒１の吸気バルブを駆動する吸気カムシャフト及び／または排気バルブを駆動する排気カムシャフトの複数のカム角にてカム角センサから出力されるカム角信号ｇ、排気通路４を流れる排気ガスの空燃比を検出する空燃比センサから出力される空燃比信号ｈ等が入力される。   The input interface of the ECU 0 includes a vehicle speed signal a output from a vehicle speed sensor that detects an actual vehicle speed of the vehicle, a crank angle sensor that detects a rotation angle of a crankshaft that is a rotation shaft of the internal combustion engine, and an engine speed (engine rotation sensor). ), The accelerator opening output from a sensor that detects the accelerator pedal depression amount or the opening of the throttle valve 32 as the accelerator opening (that is, the required engine load factor or engine torque). A signal c, an intake air temperature / intake pressure signal d output from a temperature / pressure sensor for detecting an intake air temperature and an intake pressure in the intake passage 3 (particularly, the surge tank 33), a terminal voltage of the vehicle-mounted power storage device 16, and / or Voltage / power output from a sensor that detects terminal current (particularly battery voltage and / or battery current) A signal e, a cooling water temperature signal f output from a water temperature sensor for detecting a cooling water temperature indicating a temperature of the internal combustion engine, and an intake camshaft for driving an intake valve of each cylinder 1 and / or an exhaust camshaft for driving an exhaust valve. A cam angle signal g output from a cam angle sensor at a plurality of cam angles, an air-fuel ratio signal h output from an air-fuel ratio sensor that detects an air-fuel ratio of exhaust gas flowing through the exhaust passage 4, and the like are input.

クランク角信号ｂ及びカム角信号ｇに関して補足すると、クランク角センサは、クランクシャフトに固定されクランクシャフトと一体となって回転するロータの回転角度をセンシングするものである。そのロータには、クランクシャフトの回転方向に沿った所定角度毎に、歯または突起が形成されている。典型的には、クランクシャフトが１０°回転する毎に、歯または突起が配置される。クランク角センサは、ロータの外周に臨み、個々の歯または突起が当該センサの近傍を通過することを検知して、その都度パルス信号を発信する。ＥＣＵ０は、このパルスをクランク角信号ｂとして受信する。   Supplementary to the crank angle signal b and the cam angle signal g, the crank angle sensor senses the rotation angle of a rotor fixed to the crankshaft and rotating integrally with the crankshaft. The rotor has teeth or projections formed at predetermined angles along the rotation direction of the crankshaft. Typically, teeth or protrusions are placed every 10 degrees of rotation of the crankshaft. The crank angle sensor faces the outer periphery of the rotor, detects that each tooth or protrusion passes near the sensor, and transmits a pulse signal each time. The ECU 0 receives this pulse as the crank angle signal b.

但し、クランク角センサは、クランクシャフトが一回転する間に三十六回のパルスを出力するわけではない。クランクシャフトのロータの歯または突起は、その一部が欠けている。例えば、十七番目、十八番目及び二十番目、二十一番目の欠歯部分、並びに三十五番目、三十六番目の欠歯部分という、大きく分けて二つの欠歯部分が存在する。欠歯部分はそれぞれ、クランクシャフトの特定の回転位相角に対応する。連続する欠歯部分が１８０°ＣＡ及び５４０°ＣＡに対応する場合、単独の欠歯部分は０°ＣＡ及び３６０°ＣＡに対応し、両者の間に約１８０°ＣＡの位相差が介在する。   However, the crank angle sensor does not necessarily output the pulse 36 times during one rotation of the crankshaft. The teeth or protrusions of the crankshaft rotor are partially missing. For example, there are roughly two missing tooth portions, namely, a 17th, 18th, 20th, and 20th missing tooth portion, and a 35th, 36th missing tooth portion. Each missing tooth corresponds to a particular rotational phase angle of the crankshaft. If successive missing tooth portions correspond to 180 ° CA and 540 ° CA, a single missing tooth portion corresponds to 0 ° CA and 360 ° CA, and there is a phase difference of about 180 ° CA between them.

そして、上記の欠歯部分に起因して、クランク角信号ｂのパルス列もまた一部が欠損する。この欠損を基にして、クランクシャフトの絶対的な角度（姿勢）、換言すれば各気筒１のピストンの現在位置を知ることが可能である。欠損した三十六番目のパルスの次の一番目のパルスのタイミングを０°ＣＡ（または、３６０°ＣＡ）とおくと、欠損した十八番目のパルスに続く十九番目のパルスのタイミングが１８０°ＣＡ（または、５４０°ＣＡ）ということになる。   The pulse train of the crank angle signal b is also partially missing due to the missing tooth portion. Based on this loss, the absolute angle (posture) of the crankshaft, in other words, the current position of the piston of each cylinder 1 can be known. If the timing of the first pulse following the missing 36th pulse is 0 ° CA (or 360 ° CA), the timing of the 19th pulse following the missing 18th pulse is 180 °. CA (or 540 ° CA).

カム角センサもまた、カムシャフトに固定されカムシャフトと一体となって回転するロータの回転角度をセンシングするものである。そのロータには、少なくともカムシャフトの一回転を気筒数で割った角度毎に、歯または突起が形成されている。三気筒エンジンの場合、カムシャフトが１２０°回転する毎に、歯または突起が配置される。カムシャフトは、巻掛伝動機構を介してクランクシャフトから回転駆動力の伝達を受けて回転するもので、その回転速度はクランクシャフトの二分の一である。故に、上記の歯または突起は、クランク角度に換算すれば２４０°ＣＡ毎に配置されていることになる。加えて、ロータに、追加的なカム角信号ｇを発生させるための歯または突起が、２４０°ＣＡ毎の歯または突起の間に一つ設けられる。   The cam angle sensor also senses a rotation angle of a rotor fixed to the camshaft and rotating integrally with the camshaft. The rotor is provided with teeth or protrusions at least for each angle obtained by dividing one revolution of the camshaft by the number of cylinders. In the case of a three-cylinder engine, every time the camshaft rotates 120 °, teeth or projections are arranged. The camshaft rotates by receiving rotation driving force transmitted from the crankshaft via a winding transmission mechanism, and has a rotation speed that is half that of the crankshaft. Therefore, the above-mentioned teeth or projections are arranged every 240 ° CA in terms of crank angle. In addition, the rotor is provided with one tooth or projection between the teeth or projections every 240 ° CA for generating an additional cam angle signal g.

カム角センサは、ロータの外周に臨み、個々の歯または突起が当該センサの近傍を通過することを検知して、その都度パルス信号を発信する。ＥＣＵ０は、このパルスをカム角信号ｇとして受信する。歯または突起に起因して発生する基本カム角信号ｇは、何れかの気筒１が所定の行程に至らんとすることを表す。吸気カムシャフトに付随するカム角センサが出力する基本カム角信号ｇは、各気筒１における圧縮上死点からあるクランク角度（例えば、３０°ＣＡ）進角したタイミングを示唆する。クランク角信号ｂ及びカム角信号ｇをともに参照すれば、各気筒１の現在の行程を判別して知得できる。   The cam angle sensor faces the outer periphery of the rotor, detects that an individual tooth or projection passes near the sensor, and emits a pulse signal each time. The ECU 0 receives this pulse as the cam angle signal g. The basic cam angle signal g generated due to the teeth or the projection indicates that one of the cylinders 1 has reached a predetermined stroke. The basic cam angle signal g output by the cam angle sensor attached to the intake camshaft indicates the timing at which each cylinder 1 is advanced from a compression top dead center by a certain crank angle (for example, 30 ° CA). By referring to both the crank angle signal b and the cam angle signal g, the current stroke of each cylinder 1 can be determined and obtained.

追加の歯または突起に起因して発生する追加カム角信号ｇは、カムシャフトの特定の回転位相角に対応しており、各気筒１の行程を判別するための補助となる。   The additional cam angle signal g generated due to the additional teeth or protrusions corresponds to a specific rotation phase angle of the camshaft and serves to determine the stroke of each cylinder 1.

ＥＣＵ０の出力インタフェースからは、イグナイタ１３に対して点火信号ｉ、インジェクタ１１に対して燃料噴射信号ｊ、スロットルバルブ３２に対して開度操作信号ｋ、ＥＧＲバルブ２３に対して開度操作信号ｌ、発電機１７のＩＣレギュレータまたはコントローラ１７１に対して発電機１７を制御するための制御信号ｍ等を出力する。   From the output interface of the ECU 0, an ignition signal i for the igniter 13, a fuel injection signal j for the injector 11, an opening operation signal k for the throttle valve 32, an opening operation signal l for the EGR valve 23, A control signal m or the like for controlling the generator 17 is output to the IC regulator or the controller 171 of the generator 17.

ＥＣＵ０のプロセッサは、メモリに格納しているプログラムを解釈、実行し、運転パラメータを演算して内燃機関の運転を制御する。ＥＣＵ０は、内燃機関の運転制御に必要な各種情報ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、ｇ、ｈを入力インタフェースを介して取得し、エンジン回転数を知得するとともに気筒１に充填される吸気の量、新気の分圧及びＥＧＲガスの分圧を推算する。そして、それらに基づき、吸気量（新気量）に見合った要求燃料噴射量、燃料噴射タイミング（一度の燃焼に対する燃料噴射の回数を含む）、燃料噴射圧、点火タイミング、要求ＥＧＲ率（または、ＥＧＲガス量）、発電機１７の発電量（出力電圧）等といった各種運転パラメータを決定する。ＥＣＵ０は、運転パラメータに対応した各種制御信号ｉ、ｊ、ｋ、ｌ、ｍ、ｏを出力インタフェースを介して印加する。   The processor of the ECU 0 interprets and executes the program stored in the memory, calculates the operating parameters, and controls the operation of the internal combustion engine. The ECU 0 acquires various information a, b, c, d, e, f, g, and h necessary for operation control of the internal combustion engine through an input interface, obtains the engine speed, and charges the cylinder 1. The amount of intake air, the partial pressure of fresh air, and the partial pressure of EGR gas are estimated. Then, based on these, the required fuel injection amount, the fuel injection timing (including the number of times of fuel injection for one combustion), the fuel injection pressure, the ignition timing, the required EGR rate (or Various operation parameters such as the amount of EGR gas), the amount of power generated by the generator 17 (output voltage), and the like are determined. The ECU 0 applies various control signals i, j, k, l, m, and o corresponding to the operation parameters via an output interface.

また、ＥＣＵ０は、停止した内燃機関を始動（冷間始動だけでなく、アイドリングストップからの復帰をも含む）するに際して、クランクシャフトを駆動するための電動機（スタータまたはＩＳＧ）に制御信号ｏを入力し、当該電動機によりクランクシャフトを回転させるクランキングを行う。クランキングは、内燃機関が初爆から連爆へと至り、エンジン回転数が完爆判定値を超えたときに、完爆したものと見なして終了する。クランキングの終了条件となる完爆判定値は、内燃機関の温度等に応じて上下し得る。具体的には、内燃機関の冷却水温が低いほど高く設定する。   When starting the stopped internal combustion engine (including not only cold start but also return from idling stop), the ECU 0 inputs the control signal o to the electric motor (starter or ISG) for driving the crankshaft. Then, cranking for rotating the crankshaft by the electric motor is performed. The cranking is terminated when the internal combustion engine reaches the continuous explosion from the initial explosion and the engine speed exceeds the complete explosion determination value, assuming that the internal combustion has been completed. The complete explosion determination value serving as the cranking termination condition may fluctuate depending on the temperature of the internal combustion engine or the like. Specifically, the higher the cooling water temperature of the internal combustion engine, the higher the setting.

内燃機関の始動のためのクランキング中や、始動が完了してクランキングを終了した直後の時期においても、クランク角信号ｂ及びカム角信号ｇを参照して各気筒１の現在の行程を知得し、その行程に合わせて所要のタイミングでインジェクタ１１からの燃料噴射及び点火プラグ１２による火花点火を遂行することは言うまでもない。   During cranking for starting the internal combustion engine or immediately after the cranking is completed after the start is completed, the current stroke of each cylinder 1 is known by referring to the crank angle signal b and the cam angle signal g. Obviously, the fuel injection from the injector 11 and the spark ignition by the spark plug 12 are performed at the required timing according to the stroke.

従前の内燃機関の始動時の制御では、間もなく圧縮上死点を迎える気筒１に付随する点火コイル１４への通電を開始する時点、及びその通電を遮断する時点を、クランク角信号ｂのパルスに完全に同期させていた。より具体的に述べると、対象の気筒１の圧縮上死点の３０°ＣＡ手前を示すパルス信号ｂをＥＣＵ０が受信した時点から一次側コイル１４１への通電を開始し、その３０°ＣＡ後の圧縮上死点を示すパルス信号ｂをＥＣＵ０が受信した時点で一次側コイル１４１への通電を遮断することで、当該気筒１に設置した点火プラグ１２における火花放電を惹起していた。   In the conventional control at the time of starting the internal combustion engine, a point in time when the energization to the ignition coil 14 associated with the cylinder 1 which is about to reach the compression top dead center and a point in time when the energization is cut off are determined by the pulse of the crank angle signal b. It was completely synchronized. More specifically, the ECU 0 starts energizing the primary coil 141 from a point in time when the ECU 0 receives a pulse signal b indicating a point 30 ° CA short of the compression top dead center of the target cylinder 1, and 30 ° CA after the point. When the pulse signal b indicating the compression top dead center is received by the ECU 0, the energization of the primary coil 141 is cut off, thereby causing a spark discharge in the spark plug 12 installed in the cylinder 1.

クランキング中や始動直後の時期は、内燃機関のクランクシャフトの回転速度が低い。そのような状況では、クランクシャフトが３０°ＣＡ回転するのに要する時間が長くなり、クランク角信号ｂを構成する各パルスの間隔も長くなる。単純にクランク角信号ｂのパルスに一次側コイル１４１への通電及び遮断を同期させると、一次電流が既に十分に大きくなっているにもかかわらず延々と一次側コイル１４１に通電し続けることとなり、一次側コイル１４１が過剰に昇温して熱害を招来する可能性が生じる。   During cranking or immediately after starting, the rotation speed of the crankshaft of the internal combustion engine is low. In such a situation, the time required for the crankshaft to rotate by 30 ° CA becomes longer, and the interval between the pulses constituting the crank angle signal b also becomes longer. Simply synchronizing the energization and interruption to the primary coil 141 with the pulse of the crank angle signal b, the primary coil 141 continues to be energized endlessly even though the primary current has already become sufficiently large. There is a possibility that the primary coil 141 may be excessively heated to cause heat damage.

そこで、本実施形態では、内燃機関の始動時、特にクランキング中及び／またはクランキングを終了した直後の時期において、現在の蓄電装置１６の端子電圧及びクランクシャフトの回転速度に応じて、火花点火のために点火コイルへの通電を開始する時点を調整し、以て必要な大きさの一次電流を確保しながら点火コイル１４の過熱を抑制するようにしている。   Therefore, in the present embodiment, when the internal combustion engine is started, particularly during the cranking and / or immediately after the end of the cranking, the spark ignition is performed according to the current terminal voltage of the power storage device 16 and the rotation speed of the crankshaft. For this purpose, the point in time at which energization of the ignition coil is started is adjusted so that overheating of the ignition coil 14 is suppressed while securing a necessary primary current.

図３に、ＥＣＵ０が内燃機関の始動時にプログラムに従い実行する処理の手順例を示す。ＥＣＵ０は、内燃機関の始動のためのクランキングを開始してから火花点火を所定回数実施するまでの期間（ステップＳ１）においては、従前通り、各気筒１の点火タイミング即ち対象の気筒１に付随する一次側コイル１４１への通電を遮断する時点を、当該気筒１の圧縮上死点またはその近傍に設定する。なおかつ、その点火タイミングに先立って同一次側コイル１４１への通電を開始する時点を、当該気筒１の圧縮上死点から所定のクランク角度分進角したタイミング、例えば圧縮上死点の３０°ＣＡ手前に設定する。   FIG. 3 shows a procedure example of processing executed by the ECU 0 according to a program when the internal combustion engine is started. During a period (step S1) from the start of cranking for starting the internal combustion engine to the execution of spark ignition a predetermined number of times (step S1), as before, the ignition timing of each cylinder 1, that is, The point in time at which the energization of the primary coil 141 is cut off is set at or near the compression top dead center of the cylinder 1. In addition, the time point at which the energization of the same primary coil 141 is started prior to the ignition timing is defined as a timing advanced by a predetermined crank angle from the compression top dead center of the cylinder 1, for example, 30 ° CA of the compression top dead center. Set to the front.

上に述べた「クランキングを開始してから火花点火を所定回数実施するまでの期間」は、クランクシャフトが二回転ないし四回転程度回転する長さに定める。クランキングを開始してから間もない当該期間中は、点火コイル１４の温度が高くないものと推測され、図４に示しているように、通電の開始時点を気筒１の圧縮上死点の３０°ＣＡ手前に固定化することが許される。加えて、クランキングの開始直後は、クランクシャフトの回転が特に不安定であり、その回転速度が遅いだけでなく上下するので、通電の開始時点を気筒１の圧縮上死点の３０°ＣＡ手前に固定するようにした方が、火花点火を確実に遂行できる。   The above-mentioned “period from the start of cranking until the spark ignition is performed a predetermined number of times” is set to a length in which the crankshaft rotates about two to four rotations. During the period immediately after the start of cranking, it is assumed that the temperature of the ignition coil 14 is not high, and as shown in FIG. Fixation before 30 ° CA is allowed. In addition, immediately after the start of cranking, the rotation of the crankshaft is particularly unstable, and the rotation speed of the crankshaft is not only slow but also rises and falls. In this case, the spark ignition can be reliably performed.

そして、内燃機関のクランクシャフトが対象の気筒１の圧縮上死点の３０°ＣＡ手前まで回転したことを示すクランク角信号ｂのパルスを受信したら（ステップＳ２）当該気筒１に付随する一次側コイル１４１への通電を開始し（ステップＳ３）、クランクシャフトが当該気筒１の圧縮上死点まで回転したことを示すクランク角信号ｂのパルスを受信したら（ステップＳ５）同一次側コイル１４１への通電を遮断する（ステップＳ７）。   When a pulse of the crank angle signal b indicating that the crankshaft of the internal combustion engine has rotated to 30 ° CA before the compression top dead center of the target cylinder 1 is received (step S2), the primary side coil attached to the cylinder 1 is received. When energization of the coil 141 is started (step S3) and a pulse of the crank angle signal b indicating that the crankshaft has rotated to the compression top dead center of the cylinder 1 is received (step S5), energization of the same primary coil 141 is performed. Is shut off (step S7).

但し、一次側コイル１４１への通電を開始してから上限時間ｓｔａｉｇｔｍａｘ１が経過したにもかかわらず、クランクシャフトが対象の気筒１の圧縮上死点まで回転したことを示すクランク角信号ｂを受信できない場合には（ステップＳ６）、一次側コイル１４１への通電を強制的に遮断する（ステップＳ７）。これは、エンジンストールやその他の要因により一次側コイル１４１への通電を遮断する機会が訪れずコイル１４１が過剰に昇温する不都合を避けるフェイルセーフの措置である。   However, the crank angle signal “b” indicating that the crankshaft has rotated to the compression top dead center of the target cylinder 1 cannot be received even though the upper limit time “stigtmax1” has elapsed since the energization of the primary coil 141 was started. In this case (step S6), the power supply to the primary coil 141 is forcibly cut off (step S7). This is a fail-safe measure to avoid a disadvantage that the coil 141 is not heated excessively due to an engine stall or other factors that does not provide an opportunity to cut off the power supply to the primary coil 141.

上限時間ｓｔａｉｇｔｍａｘ１は、現在の蓄電装置１６の端子電圧、及び現在の内燃機関のクランクシャフトの回転速度に応じて増減調整する。傾向としては、現在の蓄電装置１６の端子電圧が高いほど上限時間ｓｔａｉｇｔｍａｘ１を短くし、また現在のクランクシャフトの回転速度が高いほど上限時間ｓｔａｉｇｔｍａｘ１を短くする。蓄電装置１６の端子電圧が高いほど一次側コイル１４１を流れる一次電流の増加の速度が速く、並びにクランクシャフトの回転速度が高いほど単位時間あたりの火花点火の回数が多くなって一次側コイル１４１の発熱量が増すからである。上限時間ｓｔａｉｇｔｍａｘ１は、この上限時間ｓｔａｉｇｔｍａｘ１を経過した時点が対象の気筒１の圧縮上死点後となるように設定する。   The upper limit time steigtmax1 is increased or decreased according to the current terminal voltage of the power storage device 16 and the current rotational speed of the crankshaft of the internal combustion engine. The tendency is that the higher the terminal voltage of the current power storage device 16 is, the shorter the upper limit time steigtmax1 is, and the higher the current rotational speed of the crankshaft is, the shorter the upper limit time steigtmax1 is. The higher the terminal voltage of the power storage device 16, the faster the rate of increase of the primary current flowing through the primary coil 141, and the higher the rotation speed of the crankshaft, the greater the number of times of spark ignition per unit time and the more the primary coil 141 This is because the calorific value increases. The upper limit time steigtmax1 is set so that the point in time when the upper limit time steigtmax1 has elapsed is after the compression top dead center of the target cylinder 1.

一次側コイル１４１に電圧を印加する電源の電圧である蓄電装置１６の端子電圧は、電圧／電流信号ｅを参照して知得できる。現在の蓄電装置１６の端子電圧は、所定の時間間隔（例えば、１６ミリ秒）で電圧／電流信号ｅをサンプリングして求める。今回サンプリングした信号値に基づく端子電圧をＶｂａｄｎ、直近の過去に算出した端子電圧をＶｂｎ−１とおくと、ノイズの影響を低減した現在の蓄電装置１６の端子電圧Ｖｂｎを、
Ｖｂｎ＝Ｖｂｎ−１＋（Ｖｂａｄｎ−Ｖｂｎ−１）×（１／２）
として算出することができる。これは、端子電圧のサンプリング値Ｖｂａｄｎの時系列をなまし処理（または、ローパスフィルタ処理、移動平均を算出）することに等しい。上式の右辺第二項の係数（１／２）は、（１／２）ないし（１／８）の範囲で調整しても構わない。なお、蓄電装置１６の端子電圧は、内燃機関のクランクシャフトを回転駆動するクランキング用の電動機の稼働により低落することがある。 The terminal voltage of the power storage device 16, which is the voltage of the power supply that applies the voltage to the primary coil 141, can be obtained by referring to the voltage / current signal e. The current terminal voltage of the power storage device 16 is obtained by sampling the voltage / current signal e at predetermined time intervals (for example, 16 milliseconds). If the terminal voltage based on the signal value sampled this time is Vbad n and the terminal voltage calculated in the latest past is Vb n−1 , the current terminal voltage Vb n of the power storage device 16 in which the influence of noise has been reduced is expressed as
Vb n = Vb n-1 + (Vbad n -Vb n-1) × (1/2)
Can be calculated as This moderation time series sampling values VBAD n of the terminal voltage treatment equal to (or low-pass filtering, moving average calculated) to be. The coefficient (1/2) of the second term on the right side of the above equation may be adjusted in the range of (1/2) to (1/8). Note that the terminal voltage of the power storage device 16 may decrease due to the operation of a cranking electric motor that rotationally drives a crankshaft of the internal combustion engine.

現在のクランクシャフトの回転速度は、クランク角信号ｂのパルス列を参照して求める。具体的には、クランクシャフトが一定の角度（例えば、３０°ＣＡ）回転するのに要した時間の長さを、現在のクランクシャフトの回転速度を示唆する値として得る。あるいは、クランクシャフトが一定の角度回転するのに要した時間の長さを、過去の連続した所定回数（例えば、八回分、つまり合計で２４０°ＣＡ分）分取得し、その移動平均を現在のクランクシャフトの回転速度を示唆する値としてもよい。   The current rotation speed of the crankshaft is obtained by referring to the pulse train of the crank angle signal b. Specifically, the length of time required for the crankshaft to rotate by a certain angle (for example, 30 ° CA) is obtained as a value indicating the current rotation speed of the crankshaft. Alternatively, the length of time required for the crankshaft to rotate by a certain angle is obtained for a predetermined number of consecutive times in the past (for example, eight times, that is, 240 ° CA in total), and the moving average is obtained as the current average. The value may indicate a rotation speed of the crankshaft.

ＥＣＵ０のメモリには予め、［蓄電装置１６の端子電圧，クランクシャフトの回転速度］と、上限時間ｓｔａｉｇｔｍａｘ１との関係を規定したマップデータが格納されている。ＥＣＵ０は、現在の蓄電装置１６の端子電圧及びクランクシャフトの回転速度をキーとして当該マップを検索し、上限時間ｓｔａｉｇｔｍａｘ１を決定する（ステップＳ４）。   In the memory of the ECU 0, map data that prescribes the relationship between [terminal voltage of the power storage device 16, rotation speed of the crankshaft] and the upper limit time steigtmax1 is stored in advance. The ECU 0 searches the map using the current terminal voltage of the power storage device 16 and the rotation speed of the crankshaft as keys, and determines the upper limit time steigtmax1 (step S4).

内燃機関の始動のためのクランキングを開始してから火花点火を所定回数実施した後の期間においては、各気筒１の点火タイミング即ち対象の気筒１に付随する一次側コイル１４１への通電を遮断する時点を、当該気筒１の圧縮上死点またはその近傍に設定する。一方で、その点火タイミングに先立って同一次側コイル１４１への通電を開始する時点を、現在の蓄電装置１６の端子電圧、及び現在の内燃機関のクランクシャフトの回転速度に応じて調整する。   In the period after spark ignition is performed a predetermined number of times after starting the cranking for starting the internal combustion engine, the ignition timing of each cylinder 1, that is, the energization of the primary coil 141 associated with the target cylinder 1 is cut off. Is set to the compression top dead center of the cylinder 1 or in the vicinity thereof. On the other hand, the point in time at which energization of the same primary coil 141 is started prior to the ignition timing is adjusted according to the current terminal voltage of power storage device 16 and the current rotational speed of the crankshaft of the internal combustion engine.

クランキングを開始してからある程度の時間が経過し、点火コイル１４の温度が上昇していると推測される当該期間中、ＥＣＵ０は、図５に示すように、一次側コイル１４１への通電を開始する時点を、対象の気筒１の圧縮上死点の３０°ＣＡ手前のタイミングよりも遅らせる。その遅延時間ｓｔａｉｇｔｄｌｙは、現在の蓄電装置１６の端子電圧が高いほど長くし、また現在のクランクシャフトの回転速度が低いほど長くする。このような処理により、火花点火のために必要十分な大きさの一次電流を一次側コイル１４１に流しながら、一次側コイル１４１の過熱を抑制することができる。   During a period in which it is estimated that the temperature of the ignition coil 14 has increased after a certain period of time has elapsed since the start of cranking, the ECU 0 supplies power to the primary coil 141 as shown in FIG. The starting point is delayed from the timing 30 ° CA before the compression top dead center of the target cylinder 1. The delay time stegitdly is longer as the current terminal voltage of the power storage device 16 is higher, and is longer as the current rotation speed of the crankshaft is lower. Through such processing, overheating of the primary coil 141 can be suppressed while a primary current that is large enough for spark ignition is caused to flow through the primary coil 141.

ＥＣＵ０のメモリには予め、［蓄電装置１６の端子電圧，クランクシャフトの回転速度］と、遅延時間ｓｔａｉｇｔｄｌｙとの関係を規定したマップデータが格納されている。ＥＣＵ０は、現在の蓄電装置１６の端子電圧及びクランクシャフトの回転速度をキーとして当該マップを検索し、遅延時間ｓｔａｉｇｔｄｌｙを決定する（ステップＳ８）。   The memory of the ECU 0 stores in advance map data that defines the relationship between the [terminal voltage of the power storage device 16 and the rotation speed of the crankshaft] and the delay time steigtdry. The ECU 0 searches the map using the current terminal voltage of the power storage device 16 and the rotation speed of the crankshaft as keys, and determines the delay time steigtdry (step S8).

しかして、ＥＣＵ０は、内燃機関のクランクシャフトが対象の気筒１の圧縮上死点の３０°ＣＡ手前まで回転したことを示すクランク角信号ｂのパルスを受信し、その後遅延時間ｓｔａｉｇｔｄｌｙが経過した時点で（ステップＳ９）当該気筒１に付随する一次側コイル１４１への通電を開始する（ステップＳ１０）。そして、クランクシャフトが当該気筒１の圧縮上死点まで回転したことを示すクランク角信号ｂのパルスを受信したら（ステップＳ１２）同一次側コイル１４１への通電を遮断する（ステップＳ７）。   Thus, the ECU 0 receives the pulse of the crank angle signal b indicating that the crankshaft of the internal combustion engine has rotated to 30 ° CA before the compression top dead center of the target cylinder 1, and when the delay time steigtdry elapses thereafter (Step S9), energization of the primary coil 141 associated with the cylinder 1 is started (Step S10). When the pulse of the crank angle signal b indicating that the crankshaft has rotated to the compression top dead center of the cylinder 1 is received (step S12), the power supply to the same primary side coil 141 is cut off (step S7).

但し、一次側コイル１４１への通電を開始してから上限時間ｓｔａｉｇｔｍａｘ２が経過したにもかかわらず、クランクシャフトが対象の気筒１の圧縮上死点まで回転したことを示すクランク角信号ｂを受信できない場合には（ステップＳ１３）、一次側コイル１４１への通電を強制的に遮断する（ステップＳ７）。   However, the crank angle signal “b” indicating that the crankshaft has rotated to the compression top dead center of the target cylinder 1 cannot be received even though the upper limit time “stagtmax2” has elapsed since the energization of the primary coil 141 was started. In this case (step S13), the power supply to the primary coil 141 is forcibly cut off (step S7).

上限時間ｓｔａｉｇｔｍａｘ２は、現在の蓄電装置１６の端子電圧、及び現在の内燃機関のクランクシャフトの回転速度に応じて増減調整する。傾向としては、現在の蓄電装置１６の端子電圧が高いほど上限時間ｓｔａｉｇｔｍａｘ２を短くし、また現在のクランクシャフトの回転速度が高いほど上限時間ｓｔａｉｇｔｍａｘ２を短くする。上限時間ｓｔａｉｇｔｍａｘ２は、この上限時間ｓｔａｉｇｔｍａｘ２を経過した時点が対象の気筒１の圧縮上死点後となるように設定する。なお、蓄電装置１６の端子電圧及びクランクシャフトの回転速度が同等である場合、上限時間ｓｔａｉｇｔｍａｘ２は上限時間ｓｔａｉｇｔｍａｘ１よりも短くなる。   The upper limit time steigtmax2 is increased or decreased according to the current terminal voltage of the power storage device 16 and the current rotational speed of the crankshaft of the internal combustion engine. As a tendency, the higher the terminal voltage of the current power storage device 16 is, the shorter the upper limit time steigtmax2 is, and the higher the current rotational speed of the crankshaft is, the shorter the upper limit time steigtmax2 is. The upper limit time steigtmax2 is set so that the point in time when the upper limit time steigtmax2 has elapsed is after the compression top dead center of the target cylinder 1. When the terminal voltage of power storage device 16 and the rotation speed of the crankshaft are equivalent, upper limit time steigtmax2 is shorter than upper limit time steigtmax1.

ＥＣＵ０のメモリには予め、［蓄電装置１６の端子電圧，クランクシャフトの回転速度］と、上限時間ｓｔａｉｇｔｍａｘ２との関係を規定したマップデータが格納されている。ＥＣＵ０は、現在の蓄電装置１６の端子電圧及びクランクシャフトの回転速度をキーとして当該マップを検索し、上限時間ｓｔａｉｇｔｍａｘ２を決定する（ステップＳ１１）。   In the memory of the ECU 0, map data that prescribes the relationship between the [terminal voltage of the power storage device 16, the rotation speed of the crankshaft] and the upper limit time steigtmax2 is stored in advance. The ECU 0 searches the map using the current terminal voltage of the power storage device 16 and the rotation speed of the crankshaft as keys, and determines an upper limit time steigtmax2 (step S11).

上述した一次側コイル１４１への通電制御、即ち、気筒１の圧縮上死点の３０°ＣＡ手前から遅延時間ｓｔａｉｇｔｄｌｙが経過した時点での一次側コイル１４１への通電開始、及び一次側コイル１４１への通電時間の上限ｓｔａｉｇｔｍａｘ２の設定は、内燃機関の始動時のみならず、既に内燃機関が始動した後であっても、内燃機関の回転速度が所定以下である低速時において実施することができる。   The above-described energization control of the primary coil 141, that is, the start of energization of the primary coil 141 at the time when the delay time steigdly elapses from 30 ° CA before the compression top dead center of the cylinder 1 and the energization of the primary coil 141 The setting of the upper limit steigtmax2 of the energization time can be performed not only at the time of starting the internal combustion engine but also at a low speed when the rotation speed of the internal combustion engine is equal to or lower than a predetermined value even after the internal combustion engine has already been started.

本実施形態では、電源電圧を点火コイル１４（の一次側１４１）に印加して点火コイル１４（の一次側１４１）に通電し、その後内燃機関の回転軸が点火タイミングに相当する角度に回転したことを検出したときに点火コイルへ１４（の一次側１４１）の通電を遮断し、これにより（二次側１４２に）生じる誘導電圧を点火プラグ１２の電極に印加してその電極間に放電を惹起する火花点火式の内燃機関を制御するものであって、内燃機関の始動時または内燃機関の回転速度が所定以下の低速時において、現在の電源電圧及び内燃機関の回転速度に応じて、火花点火のために点火コイル１４（の一次側１４１）への通電を開始する時点を調整する内燃機関の制御装置０を構成した。   In the present embodiment, the power supply voltage is applied to the ignition coil 14 (primary side 141) to energize the ignition coil 14 (primary side 141), and then the rotating shaft of the internal combustion engine is rotated to an angle corresponding to the ignition timing. When this is detected, the energization of the ignition coil 14 (primary side 141) is cut off, and the induced voltage (on the secondary side 142) is applied to the electrode of the ignition plug 12 to discharge between the electrodes. A spark-ignition type internal combustion engine, which is activated, is controlled according to the current power supply voltage and the current rotation speed of the internal combustion engine when the internal combustion engine is started or when the rotation speed of the internal combustion engine is lower than a predetermined speed. The control device 0 of the internal combustion engine is configured to adjust the time point at which the energization of the ignition coil 14 (primary side 141) for ignition is started.

本実施形態によれば、火花点火式内燃機関の始動時において、点火コイル１４の過剰な昇温を抑制しながら、混合気の良好な着火燃焼を実現でき、内燃機関の始動遅延や始動不良を避けることが可能である。内燃機関の始動時、その回転速度は遅く、マルチ点火を実施する必要もないことから、一次側コイル１４１を流れる一次電流を増大させる時間的な余裕が存在する。従って、このような処理を実行しても、点火プラグ１２における火花放電に支障を来すことはない。また、現在の蓄電装置１６の蓄電量を考慮に入れた上で、一次側コイル１４１への通電時間の長さを必要十分に確保することができる。一次側コイル１４１への通電を遮断する点火タイミングは、各気筒１の圧縮上死点に合わせるように固定化できる。   According to the present embodiment, at the time of starting the spark ignition type internal combustion engine, it is possible to realize good ignition combustion of the air-fuel mixture while suppressing excessive temperature rise of the ignition coil 14, and to reduce the start delay and the start failure of the internal combustion engine. It is possible to avoid. When the internal combustion engine is started, its rotation speed is low and it is not necessary to perform multiple ignitions, so that there is a time margin for increasing the primary current flowing through the primary coil 141. Therefore, even if such processing is performed, the spark discharge in the ignition plug 12 will not be hindered. In addition, taking into account the current amount of power stored in the power storage device 16, it is possible to ensure a sufficient and sufficient length of time for energizing the primary coil 141. The ignition timing for cutting off the power supply to the primary coil 141 can be fixed so as to match the compression top dead center of each cylinder 1.

内燃機関の始動のためのクランキングを開始してから火花点火を所定回数実施するまでの期間中は、点火コイル１４（の一次側１４１）への通電を開始する時点を、内燃機関の回転軸がある所定の角度（例えば、対象の気筒１の圧縮上死点の３０°ＣＡ手前）に回転した時点に固定する。   During the period from the start of cranking for starting the internal combustion engine to the execution of spark ignition a predetermined number of times, the point in time at which energization of the ignition coil 14 (primary side 141) is started is determined by the rotation axis of the internal combustion engine. It is fixed at a point when it has rotated by a certain angle (for example, 30 ° CA before the compression top dead center of the target cylinder 1).

点火コイル１４（の一次側１４１）への通電の開始後、上限時間ｓｔａｉｇｔｍａｘ１、ｓｔａｉｇｔｍａｘ２が経過してもなお内燃機関の回転軸が点火タイミングに相当する角度に回転したことを検出できないときには、点火コイル１４（の一次側１４１）への通電を遮断するフェイルセーフを実行する。内燃機関の始動のためのクランキングを開始してから火花点火を所定回数実施した後は、既に点火コイル１４の温度が上昇していると考えられるので、そのときの上限時間ｓｔａｉｇｔｍａｘ２は、火花点火を所定回数実施するまでの期間中における上限時間ｓｔａｉｇｔｍａｘ１よりも短く設定する。   If it is not possible to detect that the rotation shaft of the internal combustion engine has been rotated to an angle corresponding to the ignition timing even after the lapse of the upper limit times staigtmax1 and staigtmax2 after the energization of the ignition coil 14 (primary side 141) is started, the ignition coil Fail safe for interrupting the power supply to the primary side 141 (primary side 141) is executed. After spark ignition has been performed a predetermined number of times after starting the cranking for starting the internal combustion engine, it is considered that the temperature of the ignition coil 14 has already risen. Therefore, the upper limit time steigtmax2 at that time is determined by spark ignition. Is set shorter than the upper limit time steigtmax1 during the period until the predetermined number of times is performed.

予期せぬエンジンストールが発生したとき、またはインジェクタ１１からの燃料噴射を中断する燃料カットにより内燃機関の回転を停止させようとするとき、点火装置による火花点火の実行を継続したままの状態で回転速度が低下してゆく。内燃機関の回転速度がある回転数以下まで減速すると、制御装置たるＥＣＵ０は、一次側コイル１４１への通電の開始時点及び遮断時点をクランク角信号ｂのパルスに同期させる制御へと移行する。結果、一次側コイル１４１に通電し続ける時間が長くなり、点火コイル１４が過熱するおそれが生じる。ＥＣＵ０は、クランク角信号ｂのパルスを一定時間（例えば、３００ミリ秒の間）受信できないことを以て、エンジンストールに陥っていると判定する。だが、この判定を待っていると、点火コイル１４の発熱による熱害のリスクが高まる。対して、本実施形態では、上限時間ｓｔａｉｇｔｍａｘ１をエンジンストール判定のための一定時間よりも短く設定しているため、エンジンストール判定を待たずに一次側コイル１４１への通電を遮断でき、内燃機関の回転が停止しようとしている瞬間の点火コイル１４の過剰な発熱を適切に予防することができる。   When an unexpected engine stall occurs, or when an attempt is made to stop the rotation of the internal combustion engine by a fuel cut that interrupts the fuel injection from the injector 11, the rotation of the internal combustion engine while the spark ignition by the ignition device is continued is performed. The speed decreases. When the rotation speed of the internal combustion engine is reduced to a certain number of rotations or less, the ECU 0 as the control device shifts to control for synchronizing the start time and the cutoff time of energization to the primary coil 141 with the pulse of the crank angle signal b. As a result, the time that the primary coil 141 continues to be energized becomes longer, and the ignition coil 14 may be overheated. The ECU 0 determines that the engine has stalled when the pulse of the crank angle signal b cannot be received for a predetermined time (for example, for 300 milliseconds). However, waiting for this determination increases the risk of heat damage due to the heat generated by the ignition coil 14. On the other hand, in the present embodiment, since the upper limit time steigtmax1 is set shorter than the fixed time for the engine stall determination, the power supply to the primary coil 141 can be cut off without waiting for the engine stall determination, and the internal combustion engine can be shut down. Excessive heat generation of the ignition coil 14 at the moment when the rotation is about to stop can be appropriately prevented.

なお、本発明は以上に詳述した実施形態に限られるものではない。例えば、内燃機関の点火装置はマルチ点火を実施するものには限定されない。マルチ点火を実施しない点火装置にあっても、点火コイル１４の一次側コイル１４１の抵抗値が小さいと、一次電流のチャージに要する時間が短く、即ち一次電流の増加の速度が速く、内燃機関の回転速度が低回転であるときに点火コイル１４の過熱の問題が生起し得る。そのような内燃機関の点火装置の制御に、本発明を用いることが有効である。   Note that the present invention is not limited to the embodiment described in detail above. For example, the ignition device of the internal combustion engine is not limited to one that implements multiple ignition. Even in an ignition device that does not perform multiple ignition, if the resistance value of the primary coil 141 of the ignition coil 14 is small, the time required for charging the primary current is short, that is, the rate of increase of the primary current is fast, and The problem of overheating of the ignition coil 14 can occur when the rotation speed is low. It is effective to use the present invention for controlling such an ignition device for an internal combustion engine.

上記実施形態における内燃機関はポート噴射式の自然吸気（Ｎａｔｕｒａｌ Ａｓｐｉｒａｔｉｏｎ）エンジンであったが、過給機が付帯するターボエンジンや、気筒１内に直接燃料を噴射する筒内噴射式（直噴）エンジンに対しても、本発明を適用することは当然に可能である。   Although the internal combustion engine in the above embodiment is a port injection type natural aspiration engine, a turbo engine provided with a supercharger or an in-cylinder injection type (direct injection) in which fuel is directly injected into the cylinder 1 is used. Naturally, the present invention can be applied to an engine.

その他、各部の具体的構成や処理の手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。   In addition, the specific configuration of each unit, the procedure of processing, and the like can be variously modified without departing from the spirit of the present invention.

本発明は、車両等に搭載される火花点火式内燃機関の制御に適用することができる。   The present invention can be applied to the control of a spark ignition type internal combustion engine mounted on a vehicle or the like.

０…制御装置（ＥＣＵ）
１…気筒
１２…点火プラグ
１３…イグナイタ
１３１…半導体スイッチ
１４…点火コイル
１４１…一次側コイル
１４２…二次側コイル
ｂ…クランク角信号
ｅ…電圧／電流信号
ｉ…点火信号 0 ... Control device (ECU)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Cylinder 12 ... Ignition plug 13 ... Igniter 131 ... Semiconductor switch 14 ... Ignition coil 141 ... Primary coil 142 ... Secondary coil b ... Crank angle signal e ... Voltage / current signal i ... Ignition signal

Claims (3)

電源電圧を点火コイルに印加して点火コイルに通電し、その後内燃機関の回転軸が点火タイミングに相当する角度に回転したことを検出したときに点火コイルへの通電を遮断し、これにより生じる誘導電圧を点火プラグの電極に印加してその電極間に放電を惹起する火花点火式の内燃機関を制御するものであって、
内燃機関の始動時または内燃機関の回転速度が所定以下の低速時において、現在の電源電圧及び内燃機関の回転速度に応じて、火花点火のために点火コイルへの通電を開始する時点を調整する内燃機関の制御装置。 The power supply voltage is applied to the ignition coil to energize the ignition coil, and thereafter, when it is detected that the rotating shaft of the internal combustion engine has rotated at an angle corresponding to the ignition timing, the energization to the ignition coil is cut off, and the induction generated by this A voltage is applied to the electrodes of a spark plug to control a spark ignition type internal combustion engine that causes a discharge between the electrodes,
When the internal combustion engine is started or when the rotation speed of the internal combustion engine is lower than a predetermined speed, the point in time at which energization of the ignition coil for spark ignition is started is adjusted according to the current power supply voltage and the rotation speed of the internal combustion engine. Control device for internal combustion engine. 内燃機関の始動のためのクランキングを開始してから火花点火を所定回数実施するまでの期間中、点火コイルへの通電を開始する時点を、内燃機関の回転軸がある所定の角度に回転した時点に固定する請求項１記載の内燃機関の制御装置。 During the period from the start of cranking for starting the internal combustion engine to the execution of spark ignition a predetermined number of times, the point at which energization of the ignition coil is started is rotated at a predetermined angle by the rotation axis of the internal combustion engine. 2. The control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the control device is fixed at a time point. 点火コイルへの通電の開始後、上限時間が経過してもなお内燃機関の回転軸が点火タイミングに相当する角度に回転したことを検出できないとき、点火コイルへの通電を遮断することとし、
内燃機関の始動のためのクランキングを開始してから火花点火を所定回数実施した後の前記上限時間を、火花点火を所定回数実施するまでの期間中における前記上限時間よりも短く設定する請求項２記載の内燃機関の制御装置。 When it is not detected that the rotation shaft of the internal combustion engine has rotated to the angle corresponding to the ignition timing even after the upper limit time has elapsed after the start of energization of the ignition coil, the energization of the ignition coil is cut off.
The upper limit time after starting the cranking for starting the internal combustion engine and performing the spark ignition a predetermined number of times is set shorter than the upper limit time during the period until the spark ignition is performed a predetermined number of times. 3. The control device for an internal combustion engine according to 2.
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Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5696158A (en) * 1979-12-28 1981-08-04 Nippon Denso Co Ltd Igniting device for internal combustion engine
JPS61275573A (en) * 1985-05-27 1986-12-05 Honda Motor Co Ltd Ignition timing control device of internal combustion engine
JPH01285661A (en) * 1988-05-09 1989-11-16 Nippon Denso Co Ltd Ignition device for internal combustion engine
JPH08335522A (en) * 1995-06-08 1996-12-17 Hitachi Ltd Ignition device for internal combustion engine
JPH08338349A (en) * 1995-06-12 1996-12-24 Nippondenso Co Ltd Control device for internal combustion engine
JP2007247658A (en) * 2007-07-09 2007-09-27 Hitachi Ltd Ignition control device of internal combustion engine
JP2012136965A (en) * 2010-12-24 2012-07-19 Mitsubishi Motors Corp Control device of internal combustion engine
JP2014043811A (en) * 2012-08-27 2014-03-13 Honda Motor Co Ltd Ignition device of batteryless engine
US20140360476A1 (en) * 2013-06-06 2014-12-11 Ford Global Technologies, Llc Dual coil ignition system

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5696158A (en) * 1979-12-28 1981-08-04 Nippon Denso Co Ltd Igniting device for internal combustion engine
JPS61275573A (en) * 1985-05-27 1986-12-05 Honda Motor Co Ltd Ignition timing control device of internal combustion engine
JPH01285661A (en) * 1988-05-09 1989-11-16 Nippon Denso Co Ltd Ignition device for internal combustion engine
JPH08335522A (en) * 1995-06-08 1996-12-17 Hitachi Ltd Ignition device for internal combustion engine
JPH08338349A (en) * 1995-06-12 1996-12-24 Nippondenso Co Ltd Control device for internal combustion engine
JP2007247658A (en) * 2007-07-09 2007-09-27 Hitachi Ltd Ignition control device of internal combustion engine
JP2012136965A (en) * 2010-12-24 2012-07-19 Mitsubishi Motors Corp Control device of internal combustion engine
JP2014043811A (en) * 2012-08-27 2014-03-13 Honda Motor Co Ltd Ignition device of batteryless engine
US20140360476A1 (en) * 2013-06-06 2014-12-11 Ford Global Technologies, Llc Dual coil ignition system

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