JP4939629B2 - 内燃機関の点火制御装置 - Google Patents
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Description
図1は、この発明の実施の形態1に係る内燃機関の点火制御装置を説明する全体構成図である。
図1において、内燃機関1における気筒1aの燃焼室1bには、吸気弁1cと排気弁1dとピストン1eとが備えられており、更に、燃焼室1b内を臨むようにして、点火プラグ2と燃料噴射弁3とが備えられている。また、内燃機関1には、吸気通路4に設けられた電子制御スロットル5により、吸入空気量が調整される。電子制御スロットル5は、バタフライバルブ5aと、これを駆動するモータ5b、バタフライバルブ5aの開度を検出するスロットル開度センサ5cとから構成されている。
気ガスとなり、排気弁1dを通ってエキゾーストマニホールド16へ排出され、触媒17で浄化された後、大気中へ排出される。
実施の形態1に係る点火制御装置は、図2に示すように、点火プラグ2と点火コイル13およびEUC6とから構成される。点火コイル13の内部は、1次巻線13aと2次巻線13bとドライバ回路13cとから構成されている。点火コイル13では、1次巻線13aに接続されたバッテリ電圧V1を2次巻線13bで昇圧して点火プラグ2に供給するように構成されている。また、ドライバ回路13cはECU6に接続されており、ECU6から送られてくる制御信号IBに基づいて1次巻線13aの通電が制御される。
の増加に応じてバッテリ電圧V1は低下する。なお、制御信号IBをHレベルにすると、1次巻線13aに1次電流I1が流れ始めるが、先ほどの1回目の放電を終えたときに点火コイル13内にエネルギーが残っている場合には、ON2の時点の1次電流I1に示されるように1次電流I1は零から始まらない。
V=K×P×d+C・・・・・(1)
ここで、V:絶縁破壊電圧
K:比例定数
P:着火時点での燃焼室1b内の圧力
d:プラグギャップ
C:点火プラグ2の電極温度や混合気の濃度によって決定される定数
式(1)より、プラグギャップdが広い場合、或いは、着火時点での燃焼室1b内の圧力Pが高い場合に絶縁破壊電圧Vが高くなることが明らかである。
図6において、先ず、ステップS101では、総放電回数Nをセットする。一例としてN=5(合計5回の放電制御を実施する場合)を設定する。
ても、ECU6にプログラミングされた多重放電期間の制限によって、常に良好な火花放電を得ることができるときのみ放電を行うようにすることが可能となる。その結果、不要な多重放電の継続に起因したプラグ電極の磨耗を早めてしまうことを防止することができる。
次に、この発明の実施の形態2に係る内燃機関の点火制御装置について説明する。実施の形態2における内燃機関の全体構成、および点火制御装置については、実施の形態1の図1および図2と同様であり、図示説明を省略する。また、以降の説明においては、図1および図2を適宜参照して説明する。
図7の上段には、多重放電が実行されるときの任意気筒における放電動作のタイムチャートが示されており、図7の下段には、前記任意気筒の次に多重放電が実行される次気筒における放電動作のタイムチャートが示されている。なお、図7の実線で描かれたチャートでは、任意気筒における4回目の放電を行うための通電時期(ON4〜IG4の期間)が、次気筒における1回目の放電を行うための通電時期の前半(ON1’〜IG1’の期間の前半)と重なった場合として例示されている。
任意気筒における4回目以降における通電を禁止することにより、任意気筒では合計3回の放電が実行されて多重放電を終了する。その結果、次気筒においては、複数気筒にお
ける通電の重なりによるバッテリ電圧V1の低下の増大が回避され、1回目の通電が遮断される時点IG1’での1次電流I1は通常値i4となり、放電電流I2のピーク値c4、放電持続時間t4が確保されるようになる。
図8において、先ず、ステップS201では、総放電回数Nをセットする。一例としてN=5(合計5回の放電制御を実施する場合)を設定する。
Coff<IG1’であるので、ステップS204からステップS205へ進み、ステップS205〜S210では前述同様の処理を行って現在気筒における2回目の放電が実行され、引き続き、ステップS211からステップS214までの処理により、現在気筒における3回目の放電タイミングにおける目標通電オフタイミングCoffと目標通電オンタイミングConが決定されて、ステップS204に戻る。
1b 燃焼室 1c 吸気弁
1d 排気弁 1e ピストン
1f クランク軸 1g カム軸
1h コネテクティングロッド 2 点火プラグ
3 燃料噴射弁 4 吸気通路
5 電子制御スロットル 5a バタフライバルブ
5b モータ 5c スロットル開度センサ
6 エンジン制御ユニット(ECU) 7 アクセルペダル
8 アクセルポジションセンサ 9 クランク角センサ
10 カム角センサ 11 水温センサ
12 エアフローセンサ 13 点火コイル
13a 1次巻線 13b 2次巻線
13c ドライバ回路 14 エアクリーナ
15 サージタンク 16 エキゾーストマニホールド
17 触媒
Claims (2)
- 1次巻線と2次巻線を有し、前記1次巻線への通電電流が遮断されると前記2次巻線に高電圧を発生する点火コイルと、
前記点火コイルの2次巻線に発生した高電圧が印加されて火花放電を発生する点火プラグと、
前記点火コイルの1次巻線への通電時期を制御することにより、1燃焼サイクル中に設定された放電開始タイミングを起点として前記点火プラグからの火花放電を繰り返し発生させる多重放電制御を行なう多重放電制御手段と、を備えた内燃機関の点火制御装置において、
前記点火プラグにおいて良好な火花放電を得る前記点火プラグの雰囲気圧力の最大値として設定された放電許容最大圧力値と、前記放電開始タイミングの時点で前記点火プラグから放電された火花によって混合気が着火・燃焼したときに発生する燃焼圧力と内燃機関の回転位置との関係として設定された燃焼圧力−回転位置特性の、前記2つの既知情報に基づいて、
前記放電開始タイミングの時点で前記点火プラグから放電された火花によって混合気が着火・燃焼したときに発生する燃焼圧力が、前記放電許容最大圧力値と等しくなるときの内燃機関の回転位置を多重放電制御強制終了位置として算出し、前記内燃機関の実際の回転位置が前記多重放電制御強制終了位置に達したときには、現在、多重放電制御が実行されている燃焼サイクルにおける多重放電制御を強制終了させる多重放電強制終了手段を備えたことを特徴とする内燃機関の点火制御装置。 - 前記多重放電制御を実行中の現在気筒における前記点火コイルの1次巻線への通電時期と、前記現在気筒の次に放電開始タイミングを迎える予定の次気筒における前記点火コイル1次巻線への通電時期とが重なることが予想された場合には、前記次気筒における前記点火コイルの1次巻線への通電が開始される前に前記現在気筒における多重放電制御を強制終了させる多重放電重複禁止手段を備えたことを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の点火制御装置。
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