JP7497489B2 - 内燃機関用制御装置 - Google Patents
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Description
以下、実施の形態において、内燃機関100の一部の構成又は全ての構成及び制御装置1の一部の構成又は全ての構成を組み合わせたものを、内燃機関100の制御装置1と言う。
図1は、内燃機関100及び内燃機関用点火装置の要部構成を説明する図である。
図2は、点火プラグ200の電極210、220を説明する部分拡大図である。
次に、制御装置1のハードウェアの全体構成を説明する。
次に、本発明の実施形態にかかる制御装置1の機能構成を説明する。
次に、本発明の実施形態を説明する前に、従来の点火コイルについて説明する。
次に、従来の点火コイルの放電制御について説明する。図7は、従来の放電制御における点火コイルへ入力される制御信号と出力の関係を説明するタイミングチャートの一例を示す図である。図7のタイミングチャートは、従来の点火コイル300Cを用いてガスが高流速の場合に点火プラグ200を放電させたときの一例である。図7では、点火制御部83から出力される点火信号SAと、この点火信号SAに応じて1次側コイル310に流れる1次電流I1、点火コイル300Cに蓄積される電気エネルギーE、2次側コイル320に流れる2次電流I2、および2次側コイル320に発生する2次電圧V2との関係を示している。なお、2次電流I2と2次電圧V2の測定ポイントは、図6に示すように、点火プラグ200と点火コイル300Cの間としている。また、1次電流I1の測定ポイントは、直流電源330と点火コイル300Cの間としている。
次に、本発明の第1の実施形態にかかる点火コイル300を含む電気回路400を説明する。
次に、本発明の第1の実施形態にかかる点火コイルの放電制御について説明する。図9は、本発明の第1の実施形態にかかる放電制御における点火コイルへ入力される制御信号と出力の関係を説明するタイミングチャートの一例を示す図である。図9のタイミングチャートは、本実施形態の点火コイル300を用いてガスが高流速の場合に点火プラグ200を放電させたときの一例である。図9では、点火制御部83から出力される点火信号SAと、この点火信号SAに応じて主1次コイル310に流れる主1次電流I1と、電流比較部380から出力される点火信号SBと、この点火信号SBに応じて副1次コイル360に流れる副1次電流I3と、点火コイル300に蓄積される電気エネルギーE、2次側コイル320に流れる2次電流I2、および2次側コイル320に発生する2次電圧V2との関係を示している。なお、2次電流I2と2次電圧V2は、図8に示すように、点火プラグ200と点火コイル300の間に設けられた電流検知部370により検知されたものである。また、主1次電流I1と副1次電流I3は、前述のように、電流比較部380によって推定されたものである。
次に、上記の放電制御を実施する際の点火制御部83による点火コイル300の制御方法を説明する。図11は、本発明の第1の実施形態にかかる点火制御部83による点火コイル300の制御方法を説明するフローチャートの一例である。本実施形態において、点火制御部83は、車両のイグニッションスイッチがONされて内燃機関100の電源が投入されると、図11のフローチャートに従って点火コイル300の制御を開始する。なお、図11のフローチャートに示す処理は、内燃機関100の1サイクル分の処理を表しており、点火制御部83は各サイクルごとに図11のフローチャートに示す処理を実施する。
次に、本発明の第2の実施形態にかかる点火コイル300を含む電気回路400Aを説明する。
次に、本発明の第2の実施形態にかかる点火コイルの放電制御を実施する際の点火制御部83による点火コイル300の制御方法を説明する。図14は、本発明の第2の実施形態にかかる点火制御部83による点火コイル300の制御方法を説明するフローチャートの一例である。本実施形態において、点火制御部83は、車両のイグニッションスイッチがONされて内燃機関100の電源が投入されると、図14のフローチャートに従って点火コイル300の制御を開始する。なお、図14のフローチャートに示す処理は、内燃機関100の1サイクル分の処理を表しており、点火制御部83は各サイクルごとに図14のフローチャートに示す処理を実施する。
次に、本発明の第3の実施形態について説明する。本実施形態では、点火制御部83の動作を確認する方法について説明する。
Claims (3)
- 内燃機関の気筒内で放電して燃料への点火を行う点火プラグに対し、第1の電気エネルギーと、前記第1の電気エネルギーに重ねて第2の電気エネルギーと、を与える点火コイルの通電を、前記内燃機関の燃焼サイクルごとに制御する点火制御部を備え、
前記点火コイルは、1次側に配置された1次コイルと、2次側に配置された2次コイルと、を有し、
前記1次コイルは、主1次コイルおよび副1次コイルを有し、
前記点火制御部は、
当該燃焼サイクルにおける点火前の前記点火プラグ周囲のガス状態に基づいて、前記点火コイルが前記第1の電気エネルギーの放出を開始してから前記第2の電気エネルギーの放出を開始するまでの期間を設定し、
前記主1次コイルの通電を遮断することで、前記点火コイルから前記第1の電気エネルギーが放出されるとともに、前記期間の経過後に前記副1次コイルに通電することで、前記点火コイルから前記第1の電気エネルギーに重ねて前記第2の電気エネルギーが放出されるように、前記点火コイルの通電を制御し、
前記第1の電気エネルギーによる前記点火プラグの放電が不可能となるまで前記第1の電気エネルギーが低下したときに前記副1次コイルの通電を遮断することで、前記点火コイルからの前記第2の電気エネルギーの放出を停止するように、前記点火コイルの通電を制御する内燃機関用制御装置。 - 請求項1に記載の内燃機関用制御装置において、
前記点火制御部には、前記点火プラグの電極間のガス流速ごとに予め定められた前記期間の値が第1のマップ情報として記憶されており、
前記点火制御部は、当該燃焼サイクルにおける点火前の前記電極間のガス流速を推定し、推定した前記ガス流速と前記第1のマップ情報とに基づいて前記期間を算出する内燃機関用制御装置。 - 請求項2に記載の内燃機関用制御装置において、
前記点火制御部は、前記第1の電気エネルギーが蓄積および放出されるように前記点火コイルの通電を制御するための第1の点火信号と、前記第2の電気エネルギーが放出されるように前記点火コイルの通電を制御するための第2の点火信号と、を出力可能であり、
前記点火制御部には、前記ガス流速ごとに予め定められた前記第2の点火信号のパルス幅の値が第2のマップ情報として記憶されており、
前記点火制御部は、
推定した当該燃焼サイクルにおける点火前の前記ガス流速と前記第2のマップ情報とに基づいて前記第2の点火信号のパルス幅を算出し、
前記第1の点火信号を出力し、その後に所定のタイミングで前記第1の点火信号の出力を停止することで、前記点火コイルから前記第1の電気エネルギーが放出されるように前記点火コイルの通電を制御し、
前記第1の点火信号の出力を停止してからの経過時間が前記期間に達したとき、算出した前記パルス幅により前記第2の点火信号を出力することで、前記点火コイルから前記第2の電気エネルギーが放出されるように前記点火コイルの通電を制御する内燃機関用制御装置。
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