JP6968212B2 - 内燃機関の点火装置 - Google Patents
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Description
実施の形態1.
図1は、実施の形態1に係る内燃機関の点火装置を示す構成図である。図1に示したように、内燃機関の点火装置10は、点火コイル20、第1スイッチング部30、二次電流調整部40、制御部50、一次電圧検出部60及びノイズ除去部70を備えている。
次に、実施の形態2に係る内燃機関の点火装置について説明する。
次に、実施の形態3に係る内燃機関の点火装置について説明する。
次に、実施の形態4に係る内燃機関の点火装置について説明する。
次に、実施の形態5に係る内燃機関の点火装置について説明する。
次に、実施の形態6に係る内燃機関の点火装置について説明する。
次に、実施の形態7に係る内燃機関の点火装置について説明する。
Claims (22)
- 直流電源と接続されている一次コイルと、鉄心と、前記鉄心を介して前記一次コイルと磁気結合されており、点火プラグに電力を供給する二次コイルとを有している点火コイル、
前記一次コイルへの通電状態をオン状態とオフ状態との間で切り替える第1スイッチング部、
前記二次コイルに流れる二次電流の電流値を調整する二次電流調整部、
前記一次コイルのコイル端とは反対側のコイル端において発生する電圧である一次電圧を検出する一次電圧検出部、及び
前記第1スイッチング部により前記一次コイルへの通電状態が前記オン状態から前記オフ状態へ切り替えられてから、前記点火プラグにおいて絶縁破壊が発生するまでの前記点火プラグへの充電期間のうち、少なくとも一部の期間における前記二次電流の電流値が、前記絶縁破壊が発生した後の前記二次電流のピーク値よりも小さくなるように、前記二次電流調整部を制御する制御部
を備えている内燃機関の点火装置。 - 前記制御部は、
前記充電期間のうち、少なくとも一部の期間において、前記二次電流調整部を制御することにより、前記点火プラグが有する2つの電極間の電圧の変化速度を変更する
請求項1に記載の内燃機関の点火装置。 - 前記二次電流調整部は、
前記一次コイル及び前記二次コイルと磁気結合され、通電することにより前記鉄心内に磁気エネルギーを発生させる調整用コイルと、
前記調整用コイルへの通電状態をオン状態とオフ状態との間で切り替える第2スイッチング部と、
前記調整用コイルに流れる電流を第1上限値以下に制限する第1電流制限部とを含んでいる
請求項1又は請求項2に記載の内燃機関の点火装置。 - 前記二次電流調整部は、
前記一次コイルへの通電状態をオン状態とオフ状態との間で切り替える第3スイッチング部と、
前記一次コイルに流れる電流を第2上限値以下に制限する第2電流制限部とを含んでいる
請求項1又は請求項2に記載の内燃機関の点火装置。 - 前記調整用コイルに流れる電流によって前記鉄心内に発生する磁束の方向が、前記一次コイルに流れる電流によって前記鉄心内に発生する磁束の方向と同方向である
請求項3に記載の内燃機関の点火装置。 - 前記第3スイッチング部により、前記一次コイルへの通電状態が前記オン状態に設定されているときに前記一次コイルに流れる電流によって前記鉄心内に発生する磁束の方向が、前記第1スイッチング部により、前記一次コイルへの通電状態が前記オン状態に設定されているときに前記一次コイルに流れる電流によって前記鉄心内に発生する磁束の方向と同方向である
請求項4に記載の内燃機関の点火装置。 - 前記制御部は、
前記充電期間の終了時間以後の期間において、前記二次電流調整部を制御する
請求項1に記載の内燃機関の点火装置。 - 前記二次電流調整部は、
前記一次コイル及び前記二次コイルと磁気結合され、通電することにより前記鉄心内に磁気エネルギーを発生させる調整用コイルと、
前記調整用コイルへの通電状態をオン状態とオフ状態との間で切り替える第2スイッチング部と、
前記調整用コイルに流れる電流を第1上限値以下に制限する第1電流制限部とを含んでいる
請求項7に記載の内燃機関の点火装置。 - 前記調整用コイルへの通電状態が前記オン状態であるときに前記調整用コイルに流れる電流によって前記鉄心内に発生する磁束の方向が、前記一次コイルへの通電状態が前記オン状態であるときに前記一次コイルに流れる電流によって前記鉄心内に発生する磁束の方向と逆方向である
請求項8に記載の内燃機関の点火装置。 - 前記制御部は、
前記調整用コイルへの通電状態が前記オン状態である場合に、前記第1電流制限部により前記調整用コイルに流れる電流の電流値を一定に維持する
請求項3、請求項5、請求項8及び請求項9のいずれか1項に記載の内燃機関の点火装置。 - 前記制御部は、
前記第3スイッチング部により前記一次コイルへの通電状態が前記オン状態に設定されている場合に、前記第2電流制限部により前記一次コイルに流れる電流の電流値を一定に維持する
請求項4又は請求項6に記載の内燃機関の点火装置。 - 前記第2スイッチング部は、
前記調整用コイルの両端の間に発生する電圧が基準電圧以上である場合に、前記調整用コイルへの通電状態を前記オン状態に設定し、前記調整用コイルの両端の間に発生する電圧が前記基準電圧未満である場合に、前記調整用コイルへの通電状態を前記オフ状態に設定する
請求項3又は請求項5に記載の内燃機関の点火装置。 - 前記第2スイッチング部は、ツェナーダイオードである
請求項12に記載の内燃機関の点火装置。 - 前記第3スイッチング部は、
前記一次コイルの両端の間に発生する電圧が基準電圧以上である場合に、前記一次コイルへの通電状態を前記オン状態に設定し、前記一次コイルの両端の間に発生する電圧が前記基準電圧未満である場合に、前記一次コイルへの通電状態を前記オフ状態に設定する
請求項4又は請求項6に記載の内燃機関の点火装置。 - 前記第3スイッチング部は、ツェナーダイオードである
請求項14に記載の内燃機関の点火装置。 - 前記制御部は、
前記点火プラグにおいて前記絶縁破壊が発生するときの前記点火プラグの電極間の電圧である絶縁破壊電圧を、前記一次電圧検出部により取得された前記一次電圧から算出し、
過去の点火サイクルにおいて算出された前記絶縁破壊電圧と、現在の内燃機関の運転条件とに基づいて、現在の点火サイクルにおける前記絶縁破壊電圧を予測し、
予測された前記絶縁破壊電圧と、前記点火プラグの電極間の電圧の変化速度とに基づいて、前記充電期間を推定し、
前記一次コイルに流れる一次電流を遮断したときのノイズである一次電流遮断ノイズが発生していると推測される期間よりも、推定された前記充電期間が短い場合に、前記二次電流調整部を制御する
請求項1から請求項15までのいずれか1項に記載の内燃機関の点火装置。 - 前記制御部は、
前記点火プラグにおいて異常な放電が発生している場合、前記二次電流調整部を用いて前記二次電流を調整している期間における前記二次電流の値を、前記点火プラグにおいて正常に放電している場合の前記二次電流の値よりも大きい値に設定する
請求項2に記載の内燃機関の点火装置。 - 前記一次コイルに流れる電流を遮断したときのノイズである一次電流遮断ノイズを、前記一次電圧検出部の出力信号から除去するノイズ除去部をさらに備えている
請求項1から請求項15までのいずれか1項に記載の内燃機関の点火装置。 - 前記ノイズ除去部は、
前記一次電流遮断ノイズが発生している期間であるノイズ発生期間を含むようにマスク期間を設定し、前記マスク期間内において前記一次電圧検出部の出力信号をマスクすることにより前記一次電流遮断ノイズを除去する
請求項18に記載の内燃機関の点火装置。 - 前記マスク期間は、
前記内燃機関の運転条件と前記マスク期間との関係を規定したマップに、実際の運転条件を適用することにより決定される
請求項19に記載の内燃機関の点火装置。 - 前記マスク期間の終了時刻は、
前記一次電流遮断ノイズの発生が停止する時刻に基づいて決定される
請求項19に記載の内燃機関の点火装置。 - 前記制御部は、
前記一次コイルに流れる一次電流を遮断したときのノイズである一次電流遮断ノイズが発生している期間よりも、前記充電期間が長くなるように、前記二次電流調整部を制御する
請求項1から請求項6までのいずれか1項に記載の内燃機関の点火装置。
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