JP3222133B2 - 内燃機関のための点火装置 - Google Patents
内燃機関のための点火装置Info
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- F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
- F02P17/00—Testing of ignition installations, e.g. in combination with adjusting; Testing of ignition timing in compression-ignition engines
- F02P17/12—Testing characteristics of the spark, ignition voltage or current
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- F02P15/00—Electric spark ignition having characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F02P1/00 - F02P13/00 and combined with layout of ignition circuits
- F02P15/08—Electric spark ignition having characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F02P1/00 - F02P13/00 and combined with layout of ignition circuits having multiple-spark ignition, i.e. ignition occurring simultaneously at different places in one engine cylinder or in two or more separate engine cylinders
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- F02P7/06—Arrangements of distributors, circuit-makers or -breakers, e.g. of distributor and circuit-breaker combinations or pick-up devices of circuit-makers or -breakers, or pick-up devices adapted to sense particular points of the timing cycle
- F02P7/077—Circuits therefor, e.g. pulse generators
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/009—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents using means for generating position or synchronisation signals
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 従来の技術 本発明は、請求項１の上位概念に記載の点火装置に関
する。排気ガス値に対する環境庁の要求や殊にアメリカ
合衆国の厳しい要求に適合させるために、４サイクルオ
ットーエンジンにおいてできるかぎり最小の有害物質排
出量を保証する点火制御を開発する努力がなされてい
る。
する。排気ガス値に対する環境庁の要求や殊にアメリカ
合衆国の厳しい要求に適合させるために、４サイクルオ
ットーエンジンにおいてできるかぎり最小の有害物質排
出量を保証する点火制御を開発する努力がなされてい
る。
この目的で使用可能な請求項１の上位概念による点火
装置は、例えば特開昭56−50263号公報により公知であ
る。
装置は、例えば特開昭56−50263号公報により公知であ
る。
点火装置の機能を監視する方法はすでに公知である。
例えばドイツ連邦共和国特許第3634587号公報には、ホ
ールセンサを用いて時相信号を得る方法が記載されてい
る。
例えばドイツ連邦共和国特許第3634587号公報には、ホ
ールセンサを用いて時相信号を得る方法が記載されてい
る。
点火および爆発の検出は、各シリンダの燃焼室内の圧
力センサまたは光学センサにより可能である。
力センサまたは光学センサにより可能である。
このような公知の点火制御の欠点は、機能監視のため
に付加的にセンサを点火装置内に組み込まなければなら
ないことである。このことにより、一方ではセンサ自体
のコストで、他方ではセンサをシリンダ内に組み込む際
に生じる製造コストにより、必要な信号検出は著しくコ
ストがかかる。しかもこのような付加的なセンサが問題
なく動作しているかのも監視しなければならない。
に付加的にセンサを点火装置内に組み込まなければなら
ないことである。このことにより、一方ではセンサ自体
のコストで、他方ではセンサをシリンダ内に組み込む際
に生じる製造コストにより、必要な信号検出は著しくコ
ストがかかる。しかもこのような付加的なセンサが問題
なく動作しているかのも監視しなければならない。
発明の利点 公知の手段に対し、請求項１の特徴部分に記載の構成
を有する本発明による解決手段は、１次点火電圧の検出
および監視により動作監視を行ない、したがってエンジ
ン室内における付加的な構成素子とりわけセンサが不要
である、という利点を有する。ホールセンサや誘導セン
サのような付加的な構成素子を設けることなく作動する
この形式の動作監視手段は、著しくコストが安くなる。
必要な評価電子装置は、制御電子装置とともに１つの機
器内に集積可能である。
を有する本発明による解決手段は、１次点火電圧の検出
および監視により動作監視を行ない、したがってエンジ
ン室内における付加的な構成素子とりわけセンサが不要
である、という利点を有する。ホールセンサや誘導セン
サのような付加的な構成素子を設けることなく作動する
この形式の動作監視手段は、著しくコストが安くなる。
必要な評価電子装置は、制御電子装置とともに１つの機
器内に集積可能である。
請求項２以下に記載された構成により、請求項１記載
の１次側における点火電圧監視手段の有利な実施形態が
可能である。とりわけ有利なのは、各シリンダにおける
圧縮サイクルを検出するための時相信号を得ることであ
って、この信号は、シリンダ個々の噴射および／または
点火を行なうための前提である。このことによりエンジ
ンの出力最適化が可能となり、同時に点火装置の磨耗も
低減でき、さらにシリンダのアクティブな診断処置も可
能となる。
の１次側における点火電圧監視手段の有利な実施形態が
可能である。とりわけ有利なのは、各シリンダにおける
圧縮サイクルを検出するための時相信号を得ることであ
って、この信号は、シリンダ個々の噴射および／または
点火を行なうための前提である。このことによりエンジ
ンの出力最適化が可能となり、同時に点火装置の磨耗も
低減でき、さらにシリンダのアクティブな診断処置も可
能となる。
さらに別の主要な利点は、各シリンダにおいて点火な
いし爆発信号を検出することにより、それらのシリンダ
のうちの１つにおける誤動作を検出し、そのシリンダを
相応のエラー表示を伴って遮断することができる。つま
り燃焼しないいかなる燃料−空気混合物も排出されな
い。このことにより同時に触媒の保護も得られる。
いし爆発信号を検出することにより、それらのシリンダ
のうちの１つにおける誤動作を検出し、そのシリンダを
相応のエラー表示を伴って遮断することができる。つま
り燃焼しないいかなる燃料−空気混合物も排出されな
い。このことにより同時に触媒の保護も得られる。
図面 図面には本発明の実施例が示されており、以下で詳細
に説明する。
に説明する。
第１図は、個別スパーク制御部および集積化された評
価ロジックを備えた点火装置の基本回路図であり、第２
図は、１次側の点火電圧特性曲線を示す図であり、第３
図は、時相信号を得るために１つのシリンダの相続く２
つの点火過程を比較するプログラムシーケンスを示す図
であり、さらに第４図は、点火および爆発検出信号を得
るためのプログラムシーケンスを示す図である。
価ロジックを備えた点火装置の基本回路図であり、第２
図は、１次側の点火電圧特性曲線を示す図であり、第３
図は、時相信号を得るために１つのシリンダの相続く２
つの点火過程を比較するプログラムシーケンスを示す図
であり、さらに第４図は、点火および爆発検出信号を得
るためのプログラムシーケンスを示す図である。
第１図に示された基本回路図には、４気筒４サイクル
オットーモータの一般的な構造が、本発明による各シリ
ンダのための１次側電圧検出回路１およびこれに接続さ
れた個々の電圧経過特性のための評価ロジック２ととも
に示されている。
オットーモータの一般的な構造が、本発明による各シリ
ンダのための１次側電圧検出回路１およびこれに接続さ
れた個々の電圧経過特性のための評価ロジック２ととも
に示されている。
この図において、４つの点火コイル８〜11の４つの２
次巻線４〜７がそれらの点火プラグ12〜15と接続されて
いる。これら個々の点火コイル８〜11の１次巻線16〜19
は、それぞれ点火トランジスタ20〜23を介して電圧供給
部UBと接続されており、例えばここでは図示されていな
い自動車のバッテリと接続されている。点火トランジス
タ20〜23はそれぞれ、それらに所属する制御端子24〜27
を介して制御ロジック３により制御される。１次巻線16
〜19において、各シリンダごとにその１次側の電圧経過
特性Upが回路１内で検出され、共通の評価ロジック２へ
導かれる。評価ロジックにおいて求められた結果は制御
ロジック３へ導かれ、クランクシャフト位置、回転数、
吸気圧等のその他のパラメータとともに、点火段制御の
基本とする。
次巻線４〜７がそれらの点火プラグ12〜15と接続されて
いる。これら個々の点火コイル８〜11の１次巻線16〜19
は、それぞれ点火トランジスタ20〜23を介して電圧供給
部UBと接続されており、例えばここでは図示されていな
い自動車のバッテリと接続されている。点火トランジス
タ20〜23はそれぞれ、それらに所属する制御端子24〜27
を介して制御ロジック３により制御される。１次巻線16
〜19において、各シリンダごとにその１次側の電圧経過
特性Upが回路１内で検出され、共通の評価ロジック２へ
導かれる。評価ロジックにおいて求められた結果は制御
ロジック３へ導かれ、クランクシャフト位置、回転数、
吸気圧等のその他のパラメータとともに、点火段制御の
基本とする。
第２図には、所定の回転数の際の規則正しい点火過程
における１次側の点火電圧Upの代表的な経過特性曲線が
示されている。時点t0において点火信号が始まり、これ
によりまず１次電圧Upの過渡振幅が生じる。この過渡振
幅は評価のために重要でないので、短期間の時間遅延
後、時点t1になってはじめて評価が開始される。このよ
うにして開かれた測定窓28は、時点t2まで有効状態に保
たれる。この期間中、１次側において点火プラグにおけ
る点火スパーク点弧電圧の経過特性が検出され、この経
過特性から１次側の平均点火電圧Uz＝（t1∫b2Updt）／
（t2−t1）が算出される。１次側の点弧電圧の経過特性
に関して、場合によっては必要なエラー診断を導入する
ことができる。測定窓は時点t2までしか有効ではないに
もかかわらず、時点t4まで開かれたままである。時点t2
とt3の間のスパーク終了時の１次電圧の電圧経過特性つ
まり過渡振幅は平均電圧Uzの算出に対して重要ではな
く、したがってこれは検出されない。しかし時点t4にお
けるスパーク終了後の１次側の点火電圧は重要である。
Uzと、時点t4における電圧Upとの間の電圧の跳躍的変化
ΔＵは、所定の比較値Us1（例えば少なくとも10V）を越
えており、この電圧の跳躍的変化ΔＵによりスパークの
終了が通報され、その結果として規則正しい点火スパー
クが行われたことが通報される。
における１次側の点火電圧Upの代表的な経過特性曲線が
示されている。時点t0において点火信号が始まり、これ
によりまず１次電圧Upの過渡振幅が生じる。この過渡振
幅は評価のために重要でないので、短期間の時間遅延
後、時点t1になってはじめて評価が開始される。このよ
うにして開かれた測定窓28は、時点t2まで有効状態に保
たれる。この期間中、１次側において点火プラグにおけ
る点火スパーク点弧電圧の経過特性が検出され、この経
過特性から１次側の平均点火電圧Uz＝（t1∫b2Updt）／
（t2−t1）が算出される。１次側の点弧電圧の経過特性
に関して、場合によっては必要なエラー診断を導入する
ことができる。測定窓は時点t2までしか有効ではないに
もかかわらず、時点t4まで開かれたままである。時点t2
とt3の間のスパーク終了時の１次電圧の電圧経過特性つ
まり過渡振幅は平均電圧Uzの算出に対して重要ではな
く、したがってこれは検出されない。しかし時点t4にお
けるスパーク終了後の１次側の点火電圧は重要である。
Uzと、時点t4における電圧Upとの間の電圧の跳躍的変化
ΔＵは、所定の比較値Us1（例えば少なくとも10V）を越
えており、この電圧の跳躍的変化ΔＵによりスパークの
終了が通報され、その結果として規則正しい点火スパー
クが行われたことが通報される。
第３図に示された回路−プログラムシーケンス図は、
エンジン作動開始時に制御ロジック３において行われる
べき、１つのシリンダの−ここではシリンダ１の−相続
く２つの点火過程の比較のためのものである。一方はシ
リンダの排気サイクル中に生じ他方は圧縮サイクル中に
生じる、相続く点火過程の比較により、まず始めに圧縮
サイクル検出用の時相信号を求めるようにし、これによ
り引き続いて排気サイクル中の点火過程を中止させ、場
合によっては各シリンダに対する噴射を正しい時相で制
御する。
エンジン作動開始時に制御ロジック３において行われる
べき、１つのシリンダの−ここではシリンダ１の−相続
く２つの点火過程の比較のためのものである。一方はシ
リンダの排気サイクル中に生じ他方は圧縮サイクル中に
生じる、相続く点火過程の比較により、まず始めに圧縮
サイクル検出用の時相信号を求めるようにし、これによ
り引き続いて排気サイクル中の点火過程を中止させ、場
合によっては各シリンダに対する噴射を正しい時相で制
御する。
回転するクランクシャフトマーク29はセンサ30と共働
する。このセンサは、一方では測定窓発生器31と接続さ
れており、他方では時限段32を介して切換スイッチ33と
接続されている。切換スイッチ33は、各パルス後に２つ
の端子34と35の間で交互に切り換わる。１次電圧Upは、
測定窓発生器31により制御されるスイッチ36を介して切
換スイッチ33へ加わり、さらにこの切換スイッチの出力
端子34を介して第１信号メモリ37へ、あるいは出力端子
35を介して第２信号メモリ38へ加わる。これらの信号メ
モリ37、38の出力側と接続されたカウンタ39は、第１ス
イッチ40と第２スイッチ41を制御する。両方のスイッチ
40および41は信号メモリ37および38を、比較器42を介し
てプログラム部43へ接続する。このプログラム部分43
は、質問ステップ44を介して別の質問ステップ45と結ば
れている。これらの質問ステップ44と45における肯定の
答えは−以下で説明するように−シリンダ１の時相信号
の検出46を意味する。破線の枠47内には、この時相信号
検出46がすべてのシリンダに対して同様に実施されるこ
とが示唆されている。続いて質問ステップ48により時相
信号の個数が監視される。複数個の時相信号であれば、
質問ステップ50において所定の点火結果に対する時相信
号のもっともらしさが検査される。検出された時相信号
が点火結果に対しもっともらしければ、この時相信号は
個別スパーク制御のために制御ロジック３へ転送され
る。このことは、もはや点火トランジスタ20〜23はシリ
ンダの圧縮サイクル中にだけ制御すればよく、さらに噴
射はシリンダを選択して行なえることを意味する。質問
ステップ44、45、48、50において否定の答えであればプ
ログラム部分49へ進み、このプログラムにより信号メモ
リ37、38が消去され、時相信号検出が新たにスタートす
る。
する。このセンサは、一方では測定窓発生器31と接続さ
れており、他方では時限段32を介して切換スイッチ33と
接続されている。切換スイッチ33は、各パルス後に２つ
の端子34と35の間で交互に切り換わる。１次電圧Upは、
測定窓発生器31により制御されるスイッチ36を介して切
換スイッチ33へ加わり、さらにこの切換スイッチの出力
端子34を介して第１信号メモリ37へ、あるいは出力端子
35を介して第２信号メモリ38へ加わる。これらの信号メ
モリ37、38の出力側と接続されたカウンタ39は、第１ス
イッチ40と第２スイッチ41を制御する。両方のスイッチ
40および41は信号メモリ37および38を、比較器42を介し
てプログラム部43へ接続する。このプログラム部分43
は、質問ステップ44を介して別の質問ステップ45と結ば
れている。これらの質問ステップ44と45における肯定の
答えは−以下で説明するように−シリンダ１の時相信号
の検出46を意味する。破線の枠47内には、この時相信号
検出46がすべてのシリンダに対して同様に実施されるこ
とが示唆されている。続いて質問ステップ48により時相
信号の個数が監視される。複数個の時相信号であれば、
質問ステップ50において所定の点火結果に対する時相信
号のもっともらしさが検査される。検出された時相信号
が点火結果に対しもっともらしければ、この時相信号は
個別スパーク制御のために制御ロジック３へ転送され
る。このことは、もはや点火トランジスタ20〜23はシリ
ンダの圧縮サイクル中にだけ制御すればよく、さらに噴
射はシリンダを選択して行なえることを意味する。質問
ステップ44、45、48、50において否定の答えであればプ
ログラム部分49へ進み、このプログラムにより信号メモ
リ37、38が消去され、時相信号検出が新たにスタートす
る。
第３図の上述の回路−プログラム図は以下に説明する
動作を有する。
動作を有する。
クランクシャフトマーク29により、360゜ごとに１つ
のパルスがセンサ30内でトリガされる。このパルスは測
定窓発生器31へ転送され、この発生器はクランクシャフ
トの回転に依存して、各シリンダに対し回転角度がずら
されて360゜とごに１つの測定窓を開く。つまりスイッ
チ36が閉じられ、１次電圧Upが切換スイッチ33へ印加さ
れる。この切換スイッチ33は、センサ30の各パルス後に
時間遅延されて−したがってスイッチ36は開かれ−端子
34から端子35へ切り換わり、またはその逆に切り換わ
る。このことにより、１次電圧Upの信号経過特性は１つ
動作サイクル中に信号メモリ37と38内に交互に格納され
るようになる。シリンダのピストンは１つの動作サイク
ル中に２回、つまり排気サイクルと吸気サイクルとの間
で、ないしは圧縮サイクルと作動サイクルとの間で、上
死点に達する。したがって一方の信号メモリ内には圧縮
サイクル中の１次電圧の信号経過特性が格納され、他方
の信号メモリ内には排気サイクル中の信号経過特性が格
納される。正確な結果を保証する目的で、これらの信号
メモリ内において所定数ｎ個（例えばｎ＝１〜10）の信
号経過特性が記憶される。両方のメモリ37と38がいっぱ
いになると、スイッチ40と41が閉じられ、比較器42にお
いて比較が実施される。ここにおいて著しい偏差がある
か否かが判定される。著しい偏差がなければプログラム
部分49において信号メモリが消去され、信号検出が新た
に開始される。著しい偏差が検出された場合には、43に
おいてこの偏差および極性符号sign（Δｎ）が式Δｎ＝
（Up−Up＋１）にしたがって算出される。つまり相続く
２つの信号経過特性の間の偏差および極性符号Δｎが算
出されて一時記憶される。信号メモリ37と38の一方にお
いて新たな信号が記憶されるたびに、プログラム部分43
において偏差Δｎおよび極性符号sign（Δｎ）が新たに
算出される。これとともに比較器42において、まず始め
に圧縮サイクルの以前の信号と排気サイクルの新しい信
号の偏差Δｎが算出され、次に後続の圧縮サイクルの信
号とすでに一度用いられた排気サイクルの信号の偏差Δ
（ｎ＋１）が算出される。次の質問ステップ44におい
て、上記の偏差Δｎが所定の閾値を越えた否かが監視さ
れる。この場合、圧縮サイクルないし排気サイクル中の
信号経過特性の最小偏差は少なくとも10％であると考え
られる。このような最小偏差が存在する場合、このシリ
ンダに対する時相信号を検出することができる。そして
質問ステップ45において、極性符号ΔｎとΔ（ｎ＋１）
とが異なっているか否かが検査される。異なっていなけ
れば（signΔｎ−sign（Δｎ＋１）＝０）、これにより
プログラムステップ46においてシリンダ１に対する圧縮
サイクル検出用の時相信号を求めることができる。つま
りメモリ37、38内に読み込まれた信号の種々異なる信号
経過特性から、圧縮サイクル中にまたは排気サイクル中
に点火が行われたか否かの判別が行われる。既述のプロ
グラムシーケンスは、すべてのシリンダで実施される。
質問ステップ43、45、48または50において否定の答えが
生じたならば、信号検出が新たに開始される。
のパルスがセンサ30内でトリガされる。このパルスは測
定窓発生器31へ転送され、この発生器はクランクシャフ
トの回転に依存して、各シリンダに対し回転角度がずら
されて360゜とごに１つの測定窓を開く。つまりスイッ
チ36が閉じられ、１次電圧Upが切換スイッチ33へ印加さ
れる。この切換スイッチ33は、センサ30の各パルス後に
時間遅延されて−したがってスイッチ36は開かれ−端子
34から端子35へ切り換わり、またはその逆に切り換わ
る。このことにより、１次電圧Upの信号経過特性は１つ
動作サイクル中に信号メモリ37と38内に交互に格納され
るようになる。シリンダのピストンは１つの動作サイク
ル中に２回、つまり排気サイクルと吸気サイクルとの間
で、ないしは圧縮サイクルと作動サイクルとの間で、上
死点に達する。したがって一方の信号メモリ内には圧縮
サイクル中の１次電圧の信号経過特性が格納され、他方
の信号メモリ内には排気サイクル中の信号経過特性が格
納される。正確な結果を保証する目的で、これらの信号
メモリ内において所定数ｎ個（例えばｎ＝１〜10）の信
号経過特性が記憶される。両方のメモリ37と38がいっぱ
いになると、スイッチ40と41が閉じられ、比較器42にお
いて比較が実施される。ここにおいて著しい偏差がある
か否かが判定される。著しい偏差がなければプログラム
部分49において信号メモリが消去され、信号検出が新た
に開始される。著しい偏差が検出された場合には、43に
おいてこの偏差および極性符号sign（Δｎ）が式Δｎ＝
（Up−Up＋１）にしたがって算出される。つまり相続く
２つの信号経過特性の間の偏差および極性符号Δｎが算
出されて一時記憶される。信号メモリ37と38の一方にお
いて新たな信号が記憶されるたびに、プログラム部分43
において偏差Δｎおよび極性符号sign（Δｎ）が新たに
算出される。これとともに比較器42において、まず始め
に圧縮サイクルの以前の信号と排気サイクルの新しい信
号の偏差Δｎが算出され、次に後続の圧縮サイクルの信
号とすでに一度用いられた排気サイクルの信号の偏差Δ
（ｎ＋１）が算出される。次の質問ステップ44におい
て、上記の偏差Δｎが所定の閾値を越えた否かが監視さ
れる。この場合、圧縮サイクルないし排気サイクル中の
信号経過特性の最小偏差は少なくとも10％であると考え
られる。このような最小偏差が存在する場合、このシリ
ンダに対する時相信号を検出することができる。そして
質問ステップ45において、極性符号ΔｎとΔ（ｎ＋１）
とが異なっているか否かが検査される。異なっていなけ
れば（signΔｎ−sign（Δｎ＋１）＝０）、これにより
プログラムステップ46においてシリンダ１に対する圧縮
サイクル検出用の時相信号を求めることができる。つま
りメモリ37、38内に読み込まれた信号の種々異なる信号
経過特性から、圧縮サイクル中にまたは排気サイクル中
に点火が行われたか否かの判別が行われる。既述のプロ
グラムシーケンスは、すべてのシリンダで実施される。
質問ステップ43、45、48または50において否定の答えが
生じたならば、信号検出が新たに開始される。
質問ステップ48において少なくとも２つのシリンダに
対して時相信号が発生するとただちに、これらは質問ス
テップ50において所定の点火シーケンスとの一致に関し
て検査される。時相信号結果が所定の点火シーケンスと
一致していれば、制御ロジック３により各シリンダに対
し、圧縮サイクル中の点火装置の個別スパーク動作用の
点火段を制御するために、ならびに各シリンダに対する
燃料供給を制御するために、以降のエンジン作動時に得
られる時相信号が用いられる。したがって排気サイクル
中の点火スパークが遮断される。
対して時相信号が発生するとただちに、これらは質問ス
テップ50において所定の点火シーケンスとの一致に関し
て検査される。時相信号結果が所定の点火シーケンスと
一致していれば、制御ロジック３により各シリンダに対
し、圧縮サイクル中の点火装置の個別スパーク動作用の
点火段を制御するために、ならびに各シリンダに対する
燃料供給を制御するために、以降のエンジン作動時に得
られる時相信号が用いられる。したがって排気サイクル
中の点火スパークが遮断される。
第４図には、点火および爆発検出信号を捕捉するプロ
グラムシーケンス図（点火過程診断）が示されている。
この信号は、エンジンの正しい作動時に点火段を制御す
るために、ないしは所定のシリンダにおける障害時にこ
のシリンダにおける点火および燃料供給を停止するため
に用いることができる。
グラムシーケンス図（点火過程診断）が示されている。
この信号は、エンジンの正しい作動時に点火段を制御す
るために、ないしは所定のシリンダにおける障害時にこ
のシリンダにおける点火および燃料供給を停止するため
に用いることができる。
点火信号Tsは、第２図のように時点t0でスタートす
る。短期間の時間遅延後、測定窓発生器51は時点t1にお
いて開かれる。つまりこの発生器はスイッチ52を閉じ
る。t0とt1の間の１次電圧の過渡振幅を取り除くために
上記の遅延が必要である。質問ステップ53においてＵ
（ｔ）/dtが一定であることが検出されると、あるいは
このことが所定の時間Tmax（約2ms）後に生じないと、
スイッチ52は再び開かれる。測定窓が閉じられる時点
は、時点t4である。しかし第１図に関して述べたように
点火終了時の過渡振幅を除去する目的で、測定窓の有効
範囲は期間T2だけ短い。この有効範囲Tmax−T2はプログ
ラムステップ54で算出され、この場合、T2は、過渡振幅
が生じている期間を含んでいる。有効測定窓期間t2−t1
の算出後、プログラムステップ55において、この有効範
囲中の１次側の平均点火電圧Uz＝（t1∫t2Upd）／（t2
−t1）が算出される。これと並行してステップ56におい
て、電圧Upの瞬時値が検出され、ステップ57において一
時記憶される。
る。短期間の時間遅延後、測定窓発生器51は時点t1にお
いて開かれる。つまりこの発生器はスイッチ52を閉じ
る。t0とt1の間の１次電圧の過渡振幅を取り除くために
上記の遅延が必要である。質問ステップ53においてＵ
（ｔ）/dtが一定であることが検出されると、あるいは
このことが所定の時間Tmax（約2ms）後に生じないと、
スイッチ52は再び開かれる。測定窓が閉じられる時点
は、時点t4である。しかし第１図に関して述べたように
点火終了時の過渡振幅を除去する目的で、測定窓の有効
範囲は期間T2だけ短い。この有効範囲Tmax−T2はプログ
ラムステップ54で算出され、この場合、T2は、過渡振幅
が生じている期間を含んでいる。有効測定窓期間t2−t1
の算出後、プログラムステップ55において、この有効範
囲中の１次側の平均点火電圧Uz＝（t1∫t2Upd）／（t2
−t1）が算出される。これと並行してステップ56におい
て、電圧Upの瞬時値が検出され、ステップ57において一
時記憶される。
平均１次点火電圧Uzの算出後、質問ステップ58におい
て、平均点火電圧Uzに対する電圧の跳躍的変化ΔＵが時
点t4において存在しているか否かが調べられる。その
際、点火スパーク発生時におけるこのような電圧の跳躍
的変化は、少なくとも5Vの値Us1になるはずである。こ
のような比較電圧Us1〜Us5は（後でさらに言及するよう
に）、エンジン状態判別基準に依存して設定される比較
電圧値であって、これらの電圧値は評価ロジック２のメ
モリに格納されている。
て、平均点火電圧Uzに対する電圧の跳躍的変化ΔＵが時
点t4において存在しているか否かが調べられる。その
際、点火スパーク発生時におけるこのような電圧の跳躍
的変化は、少なくとも5Vの値Us1になるはずである。こ
のような比較電圧Us1〜Us5は（後でさらに言及するよう
に）、エンジン状態判別基準に依存して設定される比較
電圧値であって、これらの電圧値は評価ロジック２のメ
モリに格納されている。
点火スパークを検出できたならば、プログラムステッ
プ59において、点火スパークによりガス爆発が生じたか
否かが調べられる。この目的で質問ステップ59におい
て、点火スパークの開始時点t1の電圧値と終了時点t2の
電圧値とが比較される。これら両方の電圧値の差が比較
電圧Us2よりも大きければ（例えば約20V）、点火は燃料
供給なしの圧縮状態で行われたことになる。このこと
は、いかなるガス爆発も行われていないとプログラムス
テップ60で識別されたことを意味する。そうでない場
合、規則正しいガス爆発過程がプログラムステップ61に
おいて識別される。ガス爆発欠如の情報−プログラムス
テップ60の情報−は、エラー表示装置69を介して制御ロ
ジック３へ転送される。
プ59において、点火スパークによりガス爆発が生じたか
否かが調べられる。この目的で質問ステップ59におい
て、点火スパークの開始時点t1の電圧値と終了時点t2の
電圧値とが比較される。これら両方の電圧値の差が比較
電圧Us2よりも大きければ（例えば約20V）、点火は燃料
供給なしの圧縮状態で行われたことになる。このこと
は、いかなるガス爆発も行われていないとプログラムス
テップ60で識別されたことを意味する。そうでない場
合、規則正しいガス爆発過程がプログラムステップ61に
おいて識別される。ガス爆発欠如の情報−プログラムス
テップ60の情報−は、エラー表示装置69を介して制御ロ
ジック３へ転送される。
質問ステップ58においていかなる点火スパークも検出
できなければ、プログラムステップ62、63ならびに64に
おいてエラー原因について調べられる。質問ステップ62
において、平均点火電圧Uzが比較電圧Us3（例えば2V）
よりも小さかったか否かが調べられる。小さかったなら
ば、プログラムステップ66において２次側で出力遮断が
検出される。１次側の点火電圧Uzが時点t3の電圧値と等
しければ（Uz＝Ｕ（t3））、これは１次側の短絡に関す
るものであって、この短絡はプログラムステップ67にお
いて表示される。２次側の短絡は、点火電圧Uzと電圧Ｕ
（t3）の差が比較値Us4（例えば5V）よりも小さい場合
（Uz−Ｕ（t3）＜Us4）に生じる。メモリ57に格納され
る電圧値Ｕ（t1）、Ｕ（t2）およびＵ（t3）は、プログ
ラムステップ56において時点t1、t2、t3における電圧測
定により得られ、シーケンスロジック中で必要に応じて
メモリから読み出される。
できなければ、プログラムステップ62、63ならびに64に
おいてエラー原因について調べられる。質問ステップ62
において、平均点火電圧Uzが比較電圧Us3（例えば2V）
よりも小さかったか否かが調べられる。小さかったなら
ば、プログラムステップ66において２次側で出力遮断が
検出される。１次側の点火電圧Uzが時点t3の電圧値と等
しければ（Uz＝Ｕ（t3））、これは１次側の短絡に関す
るものであって、この短絡はプログラムステップ67にお
いて表示される。２次側の短絡は、点火電圧Uzと電圧Ｕ
（t3）の差が比較値Us4（例えば5V）よりも小さい場合
（Uz−Ｕ（t3）＜Us4）に生じる。メモリ57に格納され
る電圧値Ｕ（t1）、Ｕ（t2）およびＵ（t3）は、プログ
ラムステップ56において時点t1、t2、t3における電圧測
定により得られ、シーケンスロジック中で必要に応じて
メモリから読み出される。
プログラムステップ60、66、67および68において得ら
れたエラー原因に関する情報は、エラー表示装置69へ転
送され、これらの情報により制御ロジック３において相
応の処理が行われ、例えば誤動作しているシリンダが遮
断される。上述の比較電圧は各車種ごとに求めることが
でき、相応に制御ロジック内に記憶することができる。
ある車両に対してこれらの比較値がテストルームにおい
て求めらた。それらの値は例えばUs1＝10V、Us2＝20V、
Us3＝2V、Us4＝5Vであった。
れたエラー原因に関する情報は、エラー表示装置69へ転
送され、これらの情報により制御ロジック３において相
応の処理が行われ、例えば誤動作しているシリンダが遮
断される。上述の比較電圧は各車種ごとに求めることが
でき、相応に制御ロジック内に記憶することができる。
ある車両に対してこれらの比較値がテストルームにおい
て求めらた。それらの値は例えばUs1＝10V、Us2＝20V、
Us3＝2V、Us4＝5Vであった。
このような点火過程診断のシーケンスロジックは、す
べてのシリンダに対して適用される。１つのシリンダに
おいてエラーが検出されると、エラー表示装置が作動さ
れ、許容できない有害物質の排出を避けるために相応の
シリンダにおいて噴射および点火が停止される。
べてのシリンダに対して適用される。１つのシリンダに
おいてエラーが検出されると、エラー表示装置が作動さ
れ、許容できない有害物質の排出を避けるために相応の
シリンダにおいて噴射および点火が停止される。
エラーのある点火信号が検出された場合、点火が再び
機能するか否かを（例えば点火プラグの自由燃焼によ
り）テストするために、周期的な間隔で噴射なしで点火
を行なわせることができる。この場合、再び規則正しい
点火スパークが発生したならば、噴射を再び行なわせる
ことができる。
機能するか否かを（例えば点火プラグの自由燃焼によ
り）テストするために、周期的な間隔で噴射なしで点火
を行なわせることができる。この場合、再び規則正しい
点火スパークが発生したならば、噴射を再び行なわせる
ことができる。
確実な信号の取得を保証するために、第４図による既
述の方法を点火過程診断のための他の方法およびシステ
ム（例えばクランクシャフトの回転変動検出）と組み合
わせることもできる。このことは例えば、ガス爆発欠如
の検出がエンジンの必ずしもすべての動作点では確実に
行なえない場合に好適である。
述の方法を点火過程診断のための他の方法およびシステ
ム（例えばクランクシャフトの回転変動検出）と組み合
わせることもできる。このことは例えば、ガス爆発欠如
の検出がエンジンの必ずしもすべての動作点では確実に
行なえない場合に好適である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 シュトライプ，マルティン ドイツ連邦共和国 Ｄ―7000 シュツッ トガルト シルトアッハー シュトラー セ 35 (56)参考文献 特開 昭56−143326（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−138139（ＪＰ，Ａ) 実開 平１−139084（ＪＰ，Ｕ) 国際公開89／11591（ＷＯ，Ａ１) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F02P 7/03 F02D 45/00 368 F02P 3/04 303 F02P 17/12
Claims (12)
- 【請求項１】４サイクルオットーエンジンにおける点火
装置の作動方法において、 各シリンダに対しそれぞれ点火プラグ、点火コイルおよ
び個別スパーク作動用の出力段を備え、各点火過程ごと
に点火電圧（Up）の時間経過特性を１次側で測定して評
価し、 エンジン始動時、360゜のクランク角でずらされていて
排気サイクルと圧縮サイクルの点火過程に対応する２つ
の相続く各シリンダの点火過程を比較することにより、
圧縮サイクル識別用の時相信号を得ることを特徴とす
る、 ４サイクルオットーエンジンにおける点火装置の作動方
法。 - 【請求項２】各シリンダに対し、得られた時相信号をエ
ンジンの以降の作動時に、点火装置の個別スパーク作動
用の各シリンダの出力段を制御するために、および燃料
供給を制御するために用いる、請求項１記載の点火装置
の作動方法。 - 【請求項３】各シリンダに対し各点火過程ごとに、測定
された瞬時の電圧値を規則正しい点火過程の際に測定さ
れメモリに格納された電圧値と比較することにより、点
火検出信号を得る、請求項１記載の点火装置の作動方
法。 - 【請求項４】エラーのある点火検出信号の場合、エラー
表示装置によりエラーを指示し、該当するシリンダを遮
断する、請求項３記載の点火装置の作動方法。 - 【請求項５】シリンダ遮断後、周期的にテスト用点火ス
パークを当該シリンダに供給し、規則正しい点火過程で
あれば該シリンダを再び付加投入する、請求項４記載の
点火装置の作動方法。 - 【請求項６】点火電圧の１次側における測定および評価
に加えて、少なくとも１つの別の監視システムを用いた
点火過程の別の監視も実行する、請求項１記載の点火装
置の作動方法。 - 【請求項７】４サイクルオットーエンジンにおける点火
装置において、 各シリンダに対しそれぞれ点火プラグ、点火コイルおよ
び個別スパーク作動用の出力段が備わっており、 各点火過程ごとに１次側の点火電圧（Up）の時間経過特
性を測定し評価する手段（1,2）と、制御ロジック
（３）が設けられていて、エンジン始動時、360゜のク
ランク角でずらされていて排気サイクルと圧縮サイクル
の点火過程に対応する２つの相続く各シリンダの点火過
程の比較により、圧縮サイクル識別用の時相信号が得ら
れることを特徴とする、 ４サイクルオットーエンジンにおける点火装置。 - 【請求項８】前記制御ロジック（３）により各シリンダ
に対し、得られた時相信号がエンジンの以降の作動時
に、点火装置の個別スパーク作動用の各シリンダの出力
段を制御するために、および燃料供給を制御するために
用いられる、請求項７記載の点火装置。 - 【請求項９】前記制御ロジック（３）により各シリンダ
に対し各点火過程ごとに、測定された瞬時の電圧値が規
則正しい点火過程の際に測定されメモリに格納された電
圧値と比較され、点火検出信号が得られる、請求項７記
載の点火装置。 - 【請求項１０】エラー表示装置（69）が設けられてい
て、エラーのある点火検出信号であればエラーが指示さ
れ、該当するシリンダが前記制御ロジック（３）により
遮断される、請求項９記載の点火装置。 - 【請求項１１】シリンダ遮断後、備わっている点火プラ
グにより周期的にテスト用点火スパークが当該シリンダ
に供給され、規則正しい点火過程であれば該シリンダが
再び付加投入される、請求項10記載の点火装置。 - 【請求項１２】点火電圧を１次側で測定および評価する
手段（1,2）に加えて、少なくとも１つの別の点火過程
監視システムが設けられている、請求項７記載の点火装
置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4026723A DE4026723A1 (de) | 1990-08-24 | 1990-08-24 | Zuendanlage fuer brennkraftmaschinen |
| DE4026723,7 | 1990-08-24 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06500375A JPH06500375A (ja) | 1994-01-13 |
| JP3222133B2 true JP3222133B2 (ja) | 2001-10-22 |
Family
ID=6412790
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP51133091A Expired - Lifetime JP3222133B2 (ja) | 1990-08-24 | 1991-07-11 | 内燃機関のための点火装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0544682B1 (ja) |
| JP (1) | JP3222133B2 (ja) |
| DE (2) | DE4026723A1 (ja) |
| WO (1) | WO1992003655A1 (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4207141C2 (de) * | 1991-03-07 | 1998-09-17 | Honda Motor Co Ltd | Fehlzündungsdetektorsystem zur Detektierung einer Fehlzündung in einem Verbrennungsmotor |
| EP0806566B1 (en) * | 1992-09-11 | 2002-04-03 | Ngk Spark Plug Co., Ltd | Misfire detector using different methods for high and low engine speeds |
| DE4317959C2 (de) * | 1993-05-28 | 1996-03-28 | Bayerische Motoren Werke Ag | Prüfverfahren für ein Zündsystem |
| FR2714116B1 (fr) * | 1993-12-17 | 1996-01-26 | Renault | Procédé d'identification d'un cylindre de référence d'un moteur à combustion interne à allumage commande. |
| IT1268605B1 (it) * | 1994-09-30 | 1997-03-06 | Marelli Autronica | Dispositivo di sincronizzazione per un motore termico senza sensore di posizione camma. |
| DE19536324A1 (de) * | 1995-09-29 | 1997-04-03 | Bayerische Motoren Werke Ag | Verfahren zum Prüfen der Zündanlage einer Brennkraftmaschine |
| JP2003049697A (ja) * | 2001-08-07 | 2003-02-21 | Denso Corp | 内燃機関用点火制御装置 |
| JP6264166B2 (ja) * | 2014-04-10 | 2018-01-24 | 株式会社デンソー | 点火装置の故障診断装置、および、点火装置の故障診断方法 |
| JP6964720B1 (ja) * | 2020-06-12 | 2021-11-10 | 三菱電機株式会社 | 点火装置 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3341880A1 (de) * | 1983-11-19 | 1985-05-30 | Bayerische Motoren Werke AG, 8000 München | Pruefverfahren fuer zuendanlagen von brennkraftmaschinen in kraftfahrzeugen |
| US4543936A (en) * | 1984-09-17 | 1985-10-01 | General Motors Corporation | Sequential fuel injection sync pulse generator |
| GB8505874D0 (en) * | 1985-03-07 | 1985-04-11 | Ti Crypton Ltd | Engine analysers |
| US4886029A (en) * | 1988-05-26 | 1989-12-12 | Motorola Inc. | Ignition misfire detector |
-
1990
- 1990-08-24 DE DE4026723A patent/DE4026723A1/de not_active Withdrawn
-
1991
- 1991-07-11 DE DE59106872T patent/DE59106872D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1991-07-11 WO PCT/DE1991/000571 patent/WO1992003655A1/de active IP Right Grant
- 1991-07-11 EP EP91911759A patent/EP0544682B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1991-07-11 JP JP51133091A patent/JP3222133B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE59106872D1 (de) | 1995-12-14 |
| WO1992003655A1 (de) | 1992-03-05 |
| DE4026723A1 (de) | 1992-02-27 |
| EP0544682B1 (de) | 1995-11-08 |
| EP0544682A1 (de) | 1993-06-09 |
| JPH06500375A (ja) | 1994-01-13 |
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