JP7135441B2 - 内燃機関の点火装置 - Google Patents
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Description
主一次コイル(21a)及び副一次コイル(21b)が、点火プラグ(P)に接続される二次コイル(22)と磁気的に結合している点火コイル(2)と、
上記主一次コイルへの通電を制御して、上記点火プラグに火花放電を生起する主点火動作を行う主点火回路部(3)と、
上記副一次コイルへの通電を制御して、上記主点火動作により上記二次コイルを流れる二次電流(I2)に対して、同極性の電流を重畳させるエネルギ投入動作を行うエネルギ投入回路部(4)と、を備える内燃機関の点火装置(10)において、
上記副一次コイルは、共通の電源(B)に接続される複数の副一次コイル部(211、212)を有しており、
上記エネルギ投入回路部は、複数の上記副一次コイル部の1つ以上を用いて、上記エネルギ投入動作を行うと共に、上記電源の電圧値に応じて、上記エネルギ投入動作に用いる上記副一次コイル部を選択し、複数の上記副一次コイル部と上記電源との接続を切り替えることにより、上記エネルギ投入動作を制御する、内燃機関の点火装置にある。
また、本発明の他の一態様は、
主一次コイル(21a)及び副一次コイル(21b)が、点火プラグ(P)に接続される単一の二次コイル(22)と磁気的に結合している点火コイル(2)と、
上記主一次コイルへの通電を制御して、上記点火プラグに火花放電を生起する主点火動作を行う主点火回路部(3)と、
上記副一次コイルへの通電を制御して、上記主点火動作により上記二次コイルを流れる二次電流(I2)に対して、同極性の電流を重畳させるエネルギ投入動作を行うエネルギ投入回路部(4)と、を備える内燃機関の点火装置(10)において、
内燃機関の制御装置(100)からの出力信号として、上記主点火回路部に上記主点火動作を指示する主点火信号IGTと、上記エネルギ投入回路部に上記エネルギ投入動作を指示するエネルギ投入信号IGWと、が入力されており、
上記副一次コイルは、共通の電源(B)に接続される複数の副一次コイル部(211、212)を有しており、
上記エネルギ投入回路部は、複数の上記副一次コイル部の1つ以上を用いて、上記エネルギ投入動作を行うと共に、上記出力信号の波形情報に基づいて、内燃機関の運転状態が上記電源から複数の上記副一次コイル部へのエネルギ投入を実施可能な領域にあるときに、上記エネルギ投入動作に用いる上記副一次コイル部を選択し、複数の上記副一次コイル部と上記電源との接続を切り替えることにより、上記エネルギ投入動作を制御する、内燃機関の点火装置にある。
なお、特許請求の範囲及び課題を解決する手段に記載した括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであり、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
内燃機関の点火装置に係る実施形態1について、図1~図3を参照して説明する。
図1において、点火装置10は、例えば、車載用の火花点火式エンジンに適用されて、気筒毎に設けられる点火プラグPの点火を制御する点火制御装置1を構成している。点火制御装置1は、点火コイル2と、主点火回路部3と、エネルギ投入回路部4とが設けられる点火装置10と、点火装置10へ点火指令を与える内燃機関の制御装置としてのエンジン用電子制御装置(以下、エンジンECU;Electronic Control Unitと略称する)100とを備えている。
点火装置10は、主点火信号IGTに基づいて、主点火回路部3を作動させ、主点火動作を制御すると共に、エネルギ投入信号IGWに基づいて、エネルギ投入回路部4を作動させ、主点火回路部3にエネルギ投入動作を制御する。
本形態の点火装置10が適用されるエンジンは、例えば、4気筒エンジンであり、各気筒に対応して点火プラグP(例えば、図1中には、P#1~P#4として示す)が設けられると共に、点火プラグPのそれぞれに対応して点火装置10が設けられる。各点火装置10には、エンジンECU100から出力信号線L2、L3を介して、主点火信号IGT及びエネルギ投入信号IGWがそれぞれ送信される。
主一次コイル21aは、電源側端子となる一端が、直流電源Bに至る電源線L1に接続されると共に、接地側端子となる他端が、主点火用のスイッチング素子(以下、主点火スイッチと略称する)SW2を介して接地されている。これにより、主点火スイッチSW2のオン駆動時に、主一次コイル21aへ直流電源Bからの通電が可能となっている。
副一次コイル21bは、直列に接続された2つの副一次コイル部211、212からなり、直流電源Bから、その一方、又は、両方に通電されるように切り替え可能となっている。
これにより、放電継続スイッチSW1及び切替スイッチSW4のオン駆動時に、副一次コイル21bの一部である副一次コイル部211へ、直流電源Bからの通電が可能となっている。
これにより、主一次コイル21aへの通電の遮断で発生した電圧によって点火プラグPの火花ギャップGに放電が発生した後に、副一次コイル21bへの通電により同じ向きの重畳磁束を生じさせて、主一次コイル21aによる放電電流に重畳的に同じ極性の電流を加算することができ、放電電流の極性を維持したまま放電エネルギを増加させることができる。
また、Tdディレイ付きワンショット回路42からのワンショットパルス信号の時間幅は、点火装置10の発熱限界等からエネルギ投入が許可される最大期間に設定される。これにより、エネルギ投入信号IGWがHレベルで固定されたり想定より過大となったりしても、エネルギ投入信号IGWに関わらず、エネルギ投入動作を点火装置10内で停止させることができて、装置を保護することができる。また、エネルギ投入信号IGWの時間幅が想定内の場合には、エネルギ投入信号IGWのLレベル出力でTdディレイ付きワンショット回路42をクリアし、出力パルスをLレベルに初期化して、次回の動作に備えることができる。
具体的には(例えば、図2参照)、エネルギ投入信号IGWの入力と、Tdディレイ付きワンショット回路42からのワンショットパルス信号の入力をアンド条件として、放電継続スイッチSW1の駆動信号が生成される。すなわち、IGT信号の立ち下がりから、火花ギャップGにて放電が開始されているであろう所定のディレイ時間Td後に、放電継続スイッチSW1がオン状態となることで、直流電源Bから副一次コイル21への給電が可能になる。さらに、二次電流I2の検出値と目標二次電流値I2tgtの比較結果が二次電流フィードバック回路61からエネルギ投入用駆動回路40に出力され、アンド条件に加えられており、二次電流値を目標値にする二次電流フィードバック制御が実施される。
選択されない通電許可スイッチSW3及び切替スイッチSW4の他方は、エネルギ投入動作の間、オフ状態となる。エネルギ投入動作が実施されないときは、放電継続スイッチSW1、通電許可スイッチSW3及び切替スイッチSW4は、全てオフ状態となる。
図3において、副一次コイル21bの切替処理を開始すると、まず、ステップS1において、エンジン運転状態が予め設定されたエネルギ投入動作領域か否かを判定する。ステップS1が否定判定された場合には、本処理を一旦終了する。エネルギ投入動作領域か否かは、例えば、エネルギ投入信号IGWに基づく目標二次電流値I2tgtの設定値の入力やエネルギ投入信号IGWの入力の有無やフィードバック信号SFBの入力の有無等で、点火装置10内で判定することができる。
つまり、エネルギ投入の開始は、Tdディレイ付きワンショットパルス信号が出力される、主点火信号IGTの立ち下がりからディレイ時間Td後であり、二次電流フィードバック回路61からの出力がLレベルとなると、エネルギ投入が一時停止される。エネルギ投入期間の終了は、エネルギ投入信号IGW又はTdディレイ付きワンショットパルス信号がLレベルとなる時点である。
一般に、主点火動作後のエネルギ投入動作を可能にするには、主点火動作による二次コイル22の磁束変化に伴い副一次コイル21に発生する電圧よりも電源電圧を高くする必要がある。一例として、点火プラグPの火花ギャップGにて放電が開始した後の二次電圧(以下、適宜、放電維持電圧と称する)V2が2kV、二次電流(以下、適宜、放電維持電流と称する)I2が100mAであり、二次コイル22の抵抗値を7kΩ、副一次コイル21bと二次コイル22の巻数比を300とした場合、副一次コイル21bのエネルギ投入側となる電源線L1側の端子電圧は、下記式1で概算できる。
式1:(2kV+100mA×7kΩ)/300=9V
さらに、エネルギ投入動作を可能とするには、式1にて得られた端子電圧に、副一次コイル21bのエネルギ投入側の端子への給電経路における各素子のサチュレーション電圧と、副一次コイル21bのドロップ分とを上乗せする必要がある。例えば、給電経路に開閉スイッチとダイオードを含む場合、開閉スイッチのサチュレーション電圧を0.9V、ダイオード11の順方向電圧Vfを0.9Vとし、副一次コイル21bの抵抗値を67mΩとすると、エネルギ投入可能となる電源電圧は、下記式2で概算できる。
式2:9V+0.9V+0.9V+67mΩ×100mA×300=12.8V
また、下記表1に巻数比を変更した場合の試算例を示すように、巻数比が大きくなるほど、式1で算出される端子電圧は小さくなり、式2で算出される電源電圧も小さくなる。この場合も、放電電圧V2:2kV、放電電流I2:100mAとし、例えば、巻数比100~1000の範囲におけるエネルギ投入可能電圧と、一次コイル電流I1net、副一次コイル21bの抵抗値の変化を、併せて示している。
式3:(14V-0.8V-0.8V)/0.02Ω=620A
その場合には、給電経路の各素子や副一次コイル21bの電流容量確保や放熱性を確保するために、装置の大型化や高価格化をまねき実現性が低くなることが課題となっていた。
具体的には、二次電流フィードバック回路61に、検出された二次電流I2を閾値と比較するための比較回路と、閾値を切り替えるための切替手段を設け、閾値として目標二次電流値検出回路5からの検出信号を供給することで実現できる。比較回路には、二次電流検出抵抗R1により電圧変換された二次電流I2の検出信号と、上限閾値及び下限閾値の一方が適宜切り替えられて入力され、判定結果で放電継続スイッチSW1を開閉駆動させる。上限閾値及び下限閾値は、例えば、目標二次電流値I2tgtを中心として設定され、放電継続スイッチSW1を閉駆動して二次電流I2が上昇しているときには上限閾値が、放電継続スイッチSW1を開駆動して下降しているときには下限閾値が選択される。
内燃機関の点火装置に係る実施形態2について、図4~図6を参照して説明する。
本形態においても、点火装置10とエンジンECU100を備える点火制御装置1の基本構成は、上記実施形態1と同様である。本形態では、エネルギ投入回路部4において、複数の副一次コイル部211、212を切り替えるために、主一次コイル21aの低圧側の端子電圧を用いる点が異なっている。以下、相違点を中心に説明する。
なお、実施形態2以降において用いた符号のうち、既出の実施形態において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、既出の実施形態におけるものと同様の構成要素等を表す。
図5において、副一次コイル21bの切替処理を開始すると、まず、ステップS11において、エンジン運転状態が予め設定されたエネルギ投入動作領域か否かをエネルギ投入信号IGW等で判定する。ステップS11が否定判定された場合には、本処理を一旦終了する。
ここで、ディレイ時間Td後にエネルギ投入が実施される場合には、主一次コイル21aの電圧に(すなわち、図6中に実線で示す)、副一次コイル21bに発生する電圧も重畳されることになる(すなわち、図6中に点線で示す)。そのため、主一次コイル21aだけでなく副一次コイル21bが無負荷であるエネルギ投入開始前状態にて、主一次コイル端子電圧V1の検出を行うことが望ましい。
よって、主点火動作に続くエネルギ投入動作を最適に制御することができ、小型で高性能な内燃機関の点火装置10を実現することができる。
内燃機関の点火装置に係る実施形態3について、図7~図9を参照して説明する。
本形態においても、点火装置10とエンジンECU100を備える点火制御装置1の基本構成は、上記実施形態1と同様である。本形態では、エネルギ投入回路部4において、副一次コイル21bの複数の副一次コイル部211、212を切り替えるために、エンジンECU100から送信される信号である主点火信号IGTとエネルギ投入信号IGWを用いる点が異なっている。具体的には、主点火信号IGTとエネルギ投入信号IGWのパルス波形情報、例えば、2つの信号の位相差を用いる。以下、相違点を中心に説明する。
図9において、副一次コイル21bの切替処理を開始すると、まず、ステップS21において、エンジン運転状態が予め設定されたエネルギ投入動作領域か否かをエネルギ投入信号IGWの有無等で判定する。ステップS21が否定判定された場合には、本処理を一旦終了する。
また、目標二次電流値I2tgtの指示は、時間閾値TC以上のときと時間閾値TC未満のときに分けて各々設定してもよいし、後述するように、時間閾値TC以上のときと時間閾値TC未満のときのそれぞれについて、2つの信号の位相差を更に区分けし、立ち上がり時間差T1に応じて、異なる目標二次電流値I2tgtに設定してもよい。
よって、主点火動作に続くエネルギ投入動作を最適に制御することができ、小型で高性能な内燃機関の点火装置10を実現することができる。
内燃機関の点火装置に係る実施形態4について、図10、図11を参照して説明する。
本形態において、点火装置10とエンジンECU100を備える点火制御装置1の基本構成は、上記実施形態3と同様であり、点火装置10において副一次コイル21bを駆動するための回路構成が異なっている。複数の副一次コイル部211、212を切り替えるための、エネルギ投入回路部4の構成は、上記実施形態3と同様であり、以下、相違点を中心に説明する。
電源線L1には、還流経路L11との接続点と直流電源Bとの間に、第3ダイオード12が設けられる。第3ダイオード12は、一次コイル21へ向かう方向を順方向としている。
したがって、副一次コイル制御回路41において、主点火信号IGTとエネルギ投入信号IGWの位相差に基づいて、エネルギ投入動作時に使用される副一次コイル21bを切り替えることができる。また、目標二次電流値検出回路5において、主点火信号IGTとエネルギ投入信号IGWの位相差を用いて、エネルギ投入動作時の目標二次電流値I2tgtを検出することができる。
よって、主点火動作に続くエネルギ投入動作を最適に制御することができ、小型で高性能な内燃機関の点火装置10を実現することができる。
内燃機関の点火装置に係る実施形態5について、図12、図13を参照して説明する。
本形態において、点火装置10とエンジンECU100を備える点火制御装置1の基本構成は、上記実施形態4と同様であり、点火装置10において副一次コイル21bを駆動するための回路構成が異なっている。複数の副一次コイル部211、212を切り替えるための、エネルギ投入回路部4の構成は、上記実施形態4と同様であり、以下、相違点を中心に説明する。
なお、第2放電継続スイッチSW12及び第2通電許可スイッチSW14は、主点火動作及びエネルギ投入動作の間、オフされる。
なお、第1放電継続スイッチSW11及び第1通電許可スイッチSW13は、主点火動作及びエネルギ投入動作の間、オフされる。
一方、立ち上がり時間差T1が所定の時間閾値TC以上である場合には、電源電圧を副一次コイル21bの一部に対して印加する指示信号であり、副一次コイル部211のみを用いて、エネルギ投入動作を実施する。
内燃機関の点火装置に係る実施形態6について、図14~図18を参照して説明する。
本形態において、点火装置10とエンジンECU100を備える点火制御装置1の基本構成は、上記実施形態4と同様であり、点火装置10において副一次コイル21bを駆動するための回路構成が異なっている。複数の副一次コイル部211、212を切り替えるための、エネルギ投入回路部4の構成は、上記実施形態4と同様であり、以下、相違点を中心に説明する。
一方、制御信号Csel=1の場合には、電源電圧を副一次コイル21bの一部に対しての印加指示であり、副一次コイル部211のみを用いて、エネルギ投入動作を実施する。
図17において、副一次コイル21bの切替処理を開始すると、まず、ステップS31において、エンジン運転状態が予め設定されたエネルギ投入動作領域か否かをエネルギ投入信号IGW等で判定する。ステップS31が否定判定された場合には、本処理を一旦終了する。
内燃機関の点火装置に係る実施形態6について、図19、図20を参照して説明する。
本形態において、点火装置10とエンジンECU100を備える点火制御装置1の基本構成は、上記実施形態4と同様であり、図19に示すように、点火装置10における複数の副一次コイル部211、212とそれらを駆動するための回路構成と、複数の副一次コイル部211、212を切り替えるための、エネルギ投入回路部4の構成が異なっている。以下、相違点を中心に説明する。
また、副一次コイル部212の一端と第6ダイオード15の間には、第4ダイオード13のカソード端子が接続され、第4ダイオード13のアノード端子は、第1放電継続スイッチSW11と通電許可スイッチSW3の接続点に接続される。
これにより、第1放電継続スイッチSW11又は第2放電継続スイッチSW12がオン状態であるときに、通電許可スイッチSW3をオンオフ駆動することにより、副一次コイル部211又は副一次コイル部212の一方を駆動可能とする。
また、通電許可スイッチSW3のオフ時には、第1放電継続スイッチSW11及び第2ダイオード11を介して、あるいは、第2放電継続スイッチSW12及び第4ダイオード13を介して、還流電流が流れるので、二次電流I2の急激な低下を抑制できる。
内燃機関の点火装置に係る実施形態8について、図21~図24を参照して説明する。
本形態において、点火装置10とエンジンECU100を備える点火制御装置1の基本構成は、上記各実施形態と同様とすることができ、点火コイル2の温度を用いて、複数の副一次コイル部211、212を切り替える点が異なっている。以下、相違点を中心に説明する。
上述したように、複数の副一次コイル部211、212を切り替えて使用する場合には、巻数比が大きいほど、電源電圧が低くてもエネルギ投入が可能になる。そこで、副一次コイル21bの一部のみに通電することで、エネルギ投入を確実に開始することができる。ただし、通電量が多くなると、発熱によりコイル抵抗が大きくなってエネルギ投入効率がむしろ低下する。
第1コイル温度は、例えば、副一次コイル部211の電流経路に電流センサを設けて電流を検出し、副一次コイル部211を流れる電流の変化の傾きと、副一次コイル部211の温度とが相関を有することを利用して、推定することができる。電流センサとしては、例えば、放電継続スイッチSW1に電流センス端子を設けたセンスMOSFETを使用することができる。あるいは、副一次コイル部211への通電状態の履歴から、第1コイル温度を推定するようにしてもよい。
その後、本処理を一旦終了する。
その場合には、図24、図25にフローチャートを示すように、並列に配設された複数の副一次コイル部211、212の一方に選択的に通電し、その温度の推定結果に応じて、他方の副一次コイル部211、212へ切り替えるようにしてもよい。
ステップS52が否定判定された場合には、ステップS54へ進んで、副一次コイル部211によるエネルギ投入動作を継続する。その後、本処理を一旦終了する。
その場合には、まず、ステップS61において、副一次コイル部212によるエネルギ投入動作を実施する。次いで、ステップS62において、副一次コイル部212の温度(以下、第2コイル温度)を検出し、検出された第2コイル温度が温度閾値Tth2より高いか否かを判定する(すなわち、第2コイル温度>Tth2?)。
ステップS62が否定判定された場合には、ステップS64へ進んで、副一次コイル部212によるエネルギ投入動作を継続する。その後、本処理を一旦終了する。
内燃機関の点火装置に係る実施形態9について、図26、図27を参照して説明する。
本形態において、点火装置10とエンジン用電子制御装置100を備える点火制御装置1の基本構成及び基本作動は、上記実施形態3と同様であり、図示を省略する。本形態では、複数の副一次コイル部211、212を、主点火信号IGTとエネルギ投入信号IGWの位相差を用いて切り替える構成において、さらに、主点火信号IGTとエネルギ投入信号IGWの位相差に応じて、複数の目標二次電流値I2tgtを指示可能とした場合の具体例を示している。以下、相違点を中心に説明する。
これら閾値の関係は、主点火信号IGTの信号幅の最大値及び最小値となる範囲内で、例えば、以下のように設定することができる。
TI1(0.6ms)<TI2(0.8ms)<TC(1ms)≦Tb1(1.2ms)<Tb2(1.4ms)
図26において、副一次コイル21bの切替処理を開始すると、まず、ステップS71において、エンジン運転状態が予め設定されたエネルギ投入動作領域か否かをエネルギ投入信号IGWの有無等で判定する。ステップS71が否定判定された場合には、本処理を一旦終了する。
なお、上記表2および図26の切り替え処理は、ステップS73、ステップS74以下の処理で設定される目標二次電流値I2tgtを同じ値にして回路を簡略化した例で説明しているが、ステップS75~ステップS78における判定結果によるI2tgt設定値は異なっていてもよい。
例えば、表3に示すように、主点火信号IGTとエネルギ投入信号IGWの位相ずれありで出力された後に、IGWが再出力された場合に、主点火信号IGTからのエネルギ投入信号IGWの再立ち上がり時間が、所定値1未満のとき、所定値1~所定値2のとき、所定値2以上のときに、それぞれ、110mA、90mA、70mAに再設定し、主点火信号IGTとエネルギ投入信号IGWの位相ずれなしで出力された場合には、初期の目標二次電流値I2tgtが、それぞれ、120mA、90mA、60mAに再設定される。
なお、エネルギ投入信号IGWは、主点火信号IGTが立ち下がる前であれば、繰り返し再送信してもよい。また、主点火信号IGTとエネルギ投入信号IGWの位相ずれがあるときに、副一次コイル21bの一部を用い、位相ずれがないときに、副一次コイル21bの全部を用いるようにしてもよい。
よって、主点火動作に続くエネルギ投入動作を刻々と変化するエンジンの運転状況に合わせて最適に制御することができ、小型で高性能な内燃機関の点火装置10を実現することができる。
また、二次電流フィードバック回路61の目標二次電流値I2tgtに対する、上限閾値及び下限閾値は、二次電流フィードバック回路61内で設定し使用される例を示したが、目標二次電流値検出回路5にて、上限閾値及び下限閾値を目標二次電流値I2tgtと合わせて設定して二次電流フィードバック回路61へ出力してもよい。
なお、制御信号Cselによる副一次コイル21bの切り替えは、エネルギ投入期間内で切り替えてもよい。これにより、放電中に副一次コイル21bの切り替えが実施でき、よりエンジンの燃焼状態に最適な値で追従させることができる。
また、制御信号Cselによる切り替えに、主点火信号IGTとエネルギ投入信号IGWの立ち上がり時間差T1による切り替えを加えて実施できるようにしてもよい。
B 直流電源(電源)
10 点火装置
2 点火コイル
21a 副一次コイル
21b 主一次コイル
211、212 副一次コイル部
22 二次コイル
3 主点火回路部
4 エネルギ投入回路部
Claims (13)
- 主一次コイル(21a)及び副一次コイル(21b)が、点火プラグ(P)に接続される二次コイル(22)と磁気的に結合している点火コイル(2)と、
上記主一次コイルへの通電を制御して、上記点火プラグに火花放電を生起する主点火動作を行う主点火回路部(3)と、
上記副一次コイルへの通電を制御して、上記主点火動作により上記二次コイルを流れる二次電流(I2)に対して、同極性の電流を重畳させるエネルギ投入動作を行うエネルギ投入回路部(4)と、を備える内燃機関の点火装置(10)において、
上記副一次コイルは、共通の電源(B)に接続される複数の副一次コイル部(211、212)を有しており、
上記エネルギ投入回路部は、複数の上記副一次コイル部の1つ以上を用いて、上記エネルギ投入動作を行うと共に、上記電源の電圧値に応じて、上記エネルギ投入動作に用いる上記副一次コイル部を選択し、複数の上記副一次コイル部と上記電源との接続を切り替えることにより、上記エネルギ投入動作を制御する、内燃機関の点火装置。 - 上記エネルギ投入回路部は、上記電源からのエネルギ投入が可能となるように、複数の上記副一次コイル部の一部又は全部を選択し、上記エネルギ投入動作を制御する、請求項1に記載の内燃機関の点火装置。
- 上記エネルギ投入回路部は、上記電源の電圧値と、上記副一次コイルのエネルギ投入側の端子電圧又は上記点火プラグの放電維持電圧との関係に基づいて、上記エネルギ投入動作に用いる上記副一次コイル部を切り替える、請求項1又は2に記載の内燃機関の点火装置。
- 上記エネルギ投入回路部は、上記電源の電圧値と、上記副一次コイルのエネルギ投入側の端子電圧又は上記点火プラグの放電維持電圧とを比較して、複数の上記副一次コイル部の一部又は全部へのエネルギ投入の可否を判定し、その判定結果に基づいて、上記エネルギ投入動作に用いる上記副一次コイル部を切り替える、請求項3に記載の内燃機関の点火装置。
- 上記エネルギ投入回路部は、上記副一次コイルのエネルギ投入側の端子電圧を、上記主一次コイルの低圧側の端子電圧と、上記主一次コイル及び上記副一次コイルの巻数比とに基づいて推定する、請求項3又は4に記載の内燃機関の点火装置。
- 内燃機関の制御装置(100)からの出力信号として、上記主点火回路部に上記主点火動作を指示する主点火信号IGTと、上記エネルギ投入回路部に上記エネルギ投入動作を指示するエネルギ投入信号IGWと、内燃機関の運転状態と上記電源の電圧値との関係に基づいて設定され、上記エネルギ投入動作における上記副一次コイル部の切り替えを指示する制御信号(Csel)と、が入力されており、
上記エネルギ投入回路部は、上記制御信号の信号レベルに基づいて、複数の上記副一次コイル部の一部又は全部へのエネルギ投入の可否を判定し、その判定結果に基づいて、上記エネルギ投入動作に用いる上記副一次コイル部を切り替える、請求項1又は2に記載の内燃機関の点火装置。 - 主一次コイル(21a)及び副一次コイル(21b)が、点火プラグ(P)に接続される単一の二次コイル(22)と磁気的に結合している点火コイル(2)と、
上記主一次コイルへの通電を制御して、上記点火プラグに火花放電を生起する主点火動作を行う主点火回路部(3)と、
上記副一次コイルへの通電を制御して、上記主点火動作により上記二次コイルを流れる二次電流(I2)に対して、同極性の電流を重畳させるエネルギ投入動作を行うエネルギ投入回路部(4)と、を備える内燃機関の点火装置(10)において、
内燃機関の制御装置(100)からの出力信号として、上記主点火回路部に上記主点火動作を指示する主点火信号IGTと、上記エネルギ投入回路部に上記エネルギ投入動作を指示するエネルギ投入信号IGWと、が入力されており、
上記副一次コイルは、共通の電源(B)に接続される複数の副一次コイル部(211、212)を有しており、
上記エネルギ投入回路部は、複数の上記副一次コイル部の1つ以上を用いて、上記エネルギ投入動作を行うと共に、上記出力信号の波形情報に基づいて、内燃機関の運転状態が上記電源から複数の上記副一次コイル部へのエネルギ投入を実施可能な領域にあるときに、上記エネルギ投入動作に用いる上記副一次コイル部を選択し、複数の上記副一次コイル部と上記電源との接続を切り替えることにより、上記エネルギ投入動作を制御する、内燃機関の点火装置。 - 上記波形情報は、上記主点火信号IGTと、上記エネルギ投入信号IGWの立ち上がりの位相差であり、上記主点火信号IGTの立ち下がりに先立って上記エネルギ投入信号IGWが立ち上がる、請求項7に記載の内燃機関の点火装置。
- 上記波形情報は、内燃機関の回転数及び負荷の一方又は両方から知られる上記運転状態と上記電源の電圧との関係に基づいて設定され、上記エネルギ投入動作における上記副一次コイル部の切り替えを指示する情報であり、
上記エネルギ投入回路部は、上記波形情報と、予め設定された閾値(TC)とを比較して、複数の上記副一次コイル部の一部又は全部へのエネルギ投入の可否を判定し、その判定結果に基づいて、上記エネルギ投入動作に用いる上記副一次コイル部を切り替える、請求項7又は8に記載の内燃機関の点火装置。 - 上記エネルギ投入回路部は、複数の上記副一次コイル部の一部を用いた上記エネルギ投入動作の開始後に、上記点火コイルの温度に応じて、上記エネルギ投入動作に用いる上記副一次コイル部を切り替える、請求項1~9のいずれか1項に記載の内燃機関の点火装置。
- 上記エネルギ投入回路部は、上記副一次コイル部への通電経路(L1)を開閉する放電継続用のスイッチング素子(SW1)と、上記エネルギ投入動作時に、複数の上記副一次コイル部への通電を制御する複数のスイッチング素子(SW3、SW4)を有する、請求項1~10のいずれか1項に記載の内燃機関の点火装置。
- 上記エネルギ投入回路部は、上記エネルギ投入動作の許可期間を設定すると共に、上記エネルギ投入動作の許可信号を出力するエネルギ投入許可期間設定部(42)を備える、請求項1~11のいずれか1項に記載の内燃機関の点火装置。
- 上記許可信号は、内燃機関の制御装置(100)からの出力信号に基づいて生成されるパルス信号であり、パルス幅によって上記許可期間の最大期間が設定される、請求項12に記載の内燃機関の点火装置。
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