CN107709756B - 发动机控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种发动机控制装置。即使在具有两系统的点火能量供给单元的多气筒的内燃机中也能够抑制控制单元的输出端子的不足和成本的增加。在控制对每个气筒中设置了两系统的点火能量供给单元的多气筒发动机的发动机控制装置中，对上述两系统的点火能量供给单元中的一个系统的多个点火能量供给单元经由公共信号线发送信号，由此控制该一个系统的多个点火能量供给单元。

Description

发动机控制装置
技术领域
本发明涉及一种进行使内燃机火花塞的火花放电进行重叠的点火控制的发动机控制装置。
背景技术
今年来，降低内燃机的油耗成为重要的课题，利用通过EGR(Exhaust GasRecirculation:废气再循环)气体的导入来降低泵损失，以低油耗为目的采用在轻负荷的运行区域导入大量的EGR气体来提高油耗的方法的情况增加。但是，在这种情况下，随着惰性气体增大而被导入内燃机的气筒(气缸)内的新鲜空气的比例减少，在火花塞周围存在合适的混合气体的比例减少，因此在短时间的放电中使可靠地点火且得到稳定的燃耗会变得困难，由于不正常燃烧内燃机欠缺稳定性。
因此，重视以下技术，即在内燃机用点火装置中，火花塞附近的混合气体的状态存在变化，从而在成为稀薄的空燃比的状态和混合EGR气体等惰性气体的状态下，改善在短时间的放电中混合气体的燃烧性不稳定的问题，并进行燃烧性的提高和稳定的燃烧，由此提高内燃机的油耗。作为上述众所周知的技术，例如列举有“内燃机用的重叠(搭接)放电点火装置”(专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2000-240542号
发明内容
发明要解决的问题
根据上述专利文献1的重叠放电点火系统的点火控制，对于重叠放电时间的控制如果将所有区域设为重叠放电，则会导致消耗电流过大从而车辆等搭载目的地的电池劣化或耗尽等故障，因此需要限定地使用重叠放电的执行区域，但是为了限定进行重叠放电的区域，需要从控制单元侧对升压电路赋予要限制的重叠请求信号的信息。
另外，根据专利文献1的重叠放电点火系统的点火控制，需要经过长时间将较大的放电能量提供给火花塞，因此必须从另外设置的升压电路对点火线圈的放电电流施加预定电压(例如500V)以上，从而在多气筒的内燃机中需要用于供给气筒数量的升压电路，因此在限定地使用重叠放电的执行区域时和调整使用基于重叠放电的点火能量时，需要从控制单元发送气筒数量的重叠请求信号，存在由于控制单元的输出数量增加、连接控制单元和升压电路的信号线增加、控制单元的输出端子不足和控制单元的输出电路增加以及信号线增加而导致成本增加的问题。
在专利文献1中，是通过与点火线圈分别设置的升压电路的2个系统将点火能量提供给火花塞的结构，但是在与点火线圈和升压电路无关而具有两系统的点火能量提供单元的点火系统中，有可能导致同样的问题。
本发明是为了解决这样的问题点而提出的，其技术课题为，提供一种发动机控制装置，即在具有两系统的点火能量供给单元的多气筒内燃机中也能够抑制控制单元的输出端子的不足和成本的增加。
用于解决问题的手段
为了解决上述问题，本发明的发动机控制装置对在每个气筒中设置两系统的点火能量供给单元的多气筒发动机进行控制，其特征在于，经由公共信号线对上述两系统的点火能量供给单元中的一个系统的多个点火能量供给单元发送信号，由此控制该一个系统的多个点火能量供给单元。
发明效果
根据本发明的内燃机用点火装置，在每一个气筒中具有两系统的点火能量供给单元的点火系统中，能够对只具有1个系统的点火能量供给单元的点火系统提供发送机控制装置，该发动机控制装置能够通过只追加1条信号线来控制两系统的点火能量供给单元，在多气筒的内燃机中也能够抑制控制单元的输出端子的不足和成本的增加。
附图说明
图1是本发明一个实施方式的发动机控制的系统结构图。
图2是本发明一个实施方式的控制单元的结构图。
图3是本发明第一实施方式的发动机控制的系统结构图
图4是第一实施方式的点火控制装置的说明图。
图5是第一实施方式的点火控制装置的时间图。
图6是第一实施方式的定时信号设定的流程图。
图7是表示重叠放电区域的图。
图8是表示通电时间的设定的图。
图9是表示相位差时间的设定的图。
图10是第一实施方式的异常检测的流程图。
图11是第一实施方式的点火控制装置正常时的时间图。
图12是第一实施方式的点火控制装置异常检测时的时间图。
图13是第二实施方式的发动机控制的系统结构图。
图14是第二实施方式的点火控制装置的说明图。
图15是第二实施方式的点火控制装置的时间图。
图16是第三实施方式的发动机控制的系统结构图。
图17是第三实施方式的点火控制装置的说明图。
图18是第三实施方式的点火控制装置的时间图。
图19是本发明第四实施方式的发动机控制的系统结构图。
图20是本发明第四实施方式的发动机控制的系统结构图。
图21是第四实施方式的点火控制装置的说明图。
图22是第四实施方式的点火控制装置的时间图。
图23是本发明第四实施方式的发动机控制的系统结构图。
具体实施方式
以下，使用附图详细说明本发明的实施方式，但是本发明不限于以下实施方式，在本发明的技术概念中各种变形例和应用例也包括在该范围内。
实施例1
最初，使用图1到图11说明适用本发明的内燃机的控制系统的第一结构。这里，图1所示的实施例表示所谓的端口喷射方式的4气筒内燃机，但是也可以不管气筒数量，而能够适用筒内直接喷射方式的发动机。
图1是第一结构的内燃机控制系统的结构图。
被吸入到内燃机65的空气通过空气净化器60被导入到热线式空气流量传感器2中。在该热线式空气流量传感器2中使用热线式空气流量传感器。从该热线式空气流量传感器2输出相当于吸入空气量的信号，并且输出通过使用了热敏电阻的进气温度传感器2测量到的进气温度信号。接着，进气空气通过所连接的管道61、控制空气流量的节流阀40进入收集器62。另外，通过由控制单元71驱动的节气门驱动电动机42来使上述节流阀运转。进入了上述收集器62中的空气被分配到与发动机直接连接的各个进气管中，被吸入到气缸内。阀门驱动系统中具有阀门定时可变机构，反馈控制至目标角度。另外，从安装在气缸模块上的曲柄角度传感器7按照预定的每个曲柄角度输出脉冲，这些输出被输入到控制单元71。
通过燃料泵20从燃料罐21吸引、加压燃料，通过压力调节器22调压为固定压力，从设置在进气管中的喷射器23喷射到上述进气管内。
在节流阀40设置检测节流阀的开度的节气门传感器1，其传感器信号被输入到控制单元71，进行节流阀40的开度的反馈控制和全封闭位置的检测以及加速的检测等。另外，反馈的目标开度是根据由加速器开度传感器14求出的驾驶员的加速器踏板下压量和怠速控制即ISC控制量求出的。
在内燃机65安装有用于检测冷却水温的水温传感器3，其传感器信号被输入到控制单元71中，检测内燃机65的暖机状态，并进行燃料喷射量的增量和点火时期的修正以及散热风扇75的接通/切断和空转时的目标转速的设定。另外，为了计算空转时的目标转速、负荷修正量，安装了用于监视空调离合器的状态的空调开关18、内置在监视驱动系统状态的变速器内的空档开关17。
空燃比传感器8被安装在发动机的排气管中，输出废气的氧气浓度所对应的信号。该信号被输入到控制单元71中，为了成为根据运行状况而求出的目标空燃比，调整燃料喷射脉冲宽度。
点火线圈30中配设主线圈和子线圈2个线圈，分别与控制单元71连接。根据通过控制单元71计算出的各线圈的通电时间和点火时期来输入点火信号和定时信号，主线圈的放电和子线圈的放电被重叠输出，实施火花塞33的火花放电。
接着，使用图2说明本实施方式的汽车的控制单元71的输入输出信号。
如图2所示，控制单元71由CPU78和电源IC79构成。这里，关于输入到该控制单元71中的信号等，如果使用相同附图整理，则输入来自空气流量传感器和内置进气温度传感器2、曲柄角度传感器7、节气门传感器1、水温传感器3、油温传感器25、加速器开度传感器14的信号等。另外，从控制单元71输出的信号被输出到喷射器23、燃料泵20、点火线圈(主)30、定时信号110、节气门驱动电动机42。另外，定时信号110为输入输出信号的结构，由此作为能够监视输出结果的结构。
接着，图3是以4气筒内燃机作为例子表示本实施例的发动机控制装置的结构的图。
首先，从被装载到控制单元71上的主点火信号生成部1000输出气筒数量的主点火信号101a～101d，发送各信号的信号线与按照每个气筒设置的线圈30a～30d连接。线圈30a在内部设置点火线圈(主)30a-1和点火线圈(子)30a-2这2个线圈，点火线圈(主)30a-1和点火线圈(子)30a-2通过重叠放电线203a串联连接。发送从控制单元71输出的点火信号101a的信号线与点火线圈(主)30a-1和点火线圈(子)30a-2连接。
接着，从被装载到控制单元71上的定时信号生成部1100经由1条公共信号线输出定时信号110。发送定时信号110的1条公共信号线的一端与控制单元71连接，另一端在中途分支，分支后的信号线分别从相对于点火线圈(主)而被配置在控制单元侧的点火线圈(子)30a-2与30d-2连接。通过这样进行配置，成为从点火线圈(子)30a-2向30d-2输入从控制单元71发送的定时信号，从点火线圈(子)30a-2到30d-2的输出从点火线圈(主)30a-1被分别输入30d-1。
另外，图3中记载了通过线圈30a将点火线圈(主)30a-1和点火线圈(子)30a-2设为一体的结构，但是也可以不使用线圈30a，而是点火线圈(主)30a-1和点火线圈(子)30a-2分别独立地构成。
即本实施方式的控制单元通过公共的信号线(一条信号线)对点火线圈(主)30a-1和点火线圈(子)所示的两系统的点火能量供给单元中的一个系统的多个点火能量供给单元、即多个点火线圈(子)发送定时信号，由此控制该一个系统的多个点火能量供给单元(多个点火线圈(子))。
另外，在控制单元71上设置用于监视定时信号110的动作的定时信号监视部1200，通过监视(监控)定时信号的动作来检测点火线圈(子)的异常。具体地当点火线圈(子)产生了异常时，在点火线圈(子)内部将定时信号110拉起或下拉，由此固定电位，由此即使通过控制单元71指示定时信号110，通过定时信号监视部1200检测到的定时信号监视值成为固定，因此能够通过控制单元71根据定时信号110的指示和监视值的差来判定控制/异常。
即本实施例的控制单元通过公共信号线(一条信号线)从通过点火线圈(主)和点火线圈(子)所示的两系统的点火能量供给单元中的一个系统的多个点火能量供给单元、即多个点火线圈(子)接收定时信号，由此检测该一个系统的多个点火能量供给单元(多个点火线圈(子))的异常。
图4是点火线圈(主)30a-1和点火线圈(子)30a-2的详细连接图。点火线圈(主)30a-1由点火器和一次线圈以及二次线圈构成。从控制单元71输出的主点火信号101a被输入到点火器中，通过主点火信号101a控制一次线圈的电流，由此实施火花塞33的点火。
点火线圈(子)30a-2由点火器和一次线圈和二次线圈以及控制电路构成。属于与点火线圈(子)30a-2相同的气筒的另一个点火能量供给单元的点火信号即主点火信号101a和定时信号110被输入到控制电路中。此时控制电路使用另一个点火能量供给单元的点火信号来判定是点火气筒，并且根据通过定时信号指示的通电时间生成针对点火线圈(子)30a-2的子点火信号。
通过从控制电路输出的子点火信号来控制一次线圈的电流，由此控制二次线圈所产生的电流。点火线圈(子)30a-2的二次线圈的上游与点火线圈(主)30a-1的二次线圈的下游连接，点火线圈(主)30a-1的二次线圈与点火线圈(子)30a-2的二次线圈对火花塞33串联连接。
图5是表示与图4构成的线圈30的输入输出相关的波形的时间图。这里表示在对内燃机的1个气筒(气缸)内被压缩的混和气体点火时线圈30中针对主点火控制信号101和定时信号110的一次电流以及放电输出(二次电压、二次电流)401的关系。
具体地说，在关于主点火信号101a的矩形波的上升沿接通的定时进行点火器301a-1的晶体管开关动作，在点火线圈(主)30a-1的一次侧流过5～10A范围的一次电流，由此在点火线圈(主)30a-1中累积磁能量，在主点火信号101的矩形波的下降沿进行切断的定时(所谓点火时期)进行点火器301a-1的晶体管开关动作，切断一次电流时，在点火线圈(主)30a-1的二次侧产生高电压的二次电压，从而通过火花塞33开始放电。用于产生放电的二次电压通常产生10kV～15kV左右的电压，放电产生的二次电流例如在0.1A的范围内，之后释放能量造成的放电会持续几ms。
另外，如果将在与主点火信号101a的接通同时或之后经由公共的信号线发送的定时信号110设为接通，则通过控制电路子点火信号成为接通，在子点火信号成为接通的定时进行点火器301a-2的晶体管的开关动作，在点火线圈(子)30a-2的一次侧流过5～10A范围的一次电流。
这样在点火线圈(子)30a-2中累积磁能量，在定时信号110为切断的定时，子点火信号成为切断，进行点火器301a-2的晶体管开关动作，切断一次电流时，在点火线圈(子)30a-2的二次侧产生高电压的二次电压(未图示)，从而在火花塞33重叠放电。这里在定时信号110的下降沿进行切断的定时与主点火信号110a切断同时或延后相位差△IGN[ms]，由此与只通过点火线圈(主)30a-1进行点火的情况相比能够延长放电时间。
另外，上述的点火控制信号101a、定时信号110从接通转到切断的定时，考虑气筒(气缸)内的混合气体的状态和内燃机的负荷状态等，如果不在适当的定时进行控制，则影响燃烧性和燃烧速度，会伴随有燃烧的恶化(燃烧性变差)造成的内燃机的转速变动和振动，由于对发动机性能造成很大影响而成为重要事项。
另外，在控制电路设置点火线圈(子)30a-2的监视功能，能够检测点火线圈(子)30a-2的异常。当检测出异常时，在控制电路内使定时信号110电气地固定在低电平(0V)和高电平(5V)中的任意一个，由控制单元71进行监视，由此能够通过控制单元71检测异常。
另外，在本实施例中，在点火线圈(子)30a-2内设置输出子点火信号的控制电路，但是也可以设置在点火线圈(子)30a-2的外部，也可以设置在控制单元71中。
图6是表示基于控制单元71的运算功能(定时信号生成部100、重叠运行区域判定部112)的定时信号输出的动作处理的流程图。关于该定时信号输出的动作处理，例如作为与曲柄角度同步的预定角度或换算为角度的时间计时器进行的中断处理而被执行。
步骤1110是判定点火线圈(子)有无异常的工序。当检测到异常时，进入步骤1170，将定时信号设为切断固定，结束处理。当没有异常检测时进入步骤1120。
步骤1120是重叠运行区域检索的工序。从目前的运行区域检索是否位于预先设定的重叠运行区域，在步骤1130进行重叠放电和通常放电(即点火线圈(子)进行/不进行点火)的判定，在不是重叠区域时，进入步骤1170，将定时信号设为切断固定，结束处理。在重叠区域时，进入步骤1140。
这里通过图7详细说明步骤1120的重叠运行区域检索。
图7表示以下关系，即在以提高油耗为目的而导入EGR气体时，当设定与发动机转速和机关负荷对应的EGR率(100％×EGR气体流量/新鲜空气流量)时，EGR率和重叠放电区域之间的关系。
这里，根据燃烧的稳定性进行判断，大致分为需要重叠放电(例如EGR率超过20％)的“EGR大区域”和不需要重叠放电的“EGR小区域”。进一步重叠放电的执行区域可以设为与“EGR大区域”相同，但是也可以设定比“EGR区域”在转速以及负荷方向扩大了的区域。这会避免运行状态在短时间从“EGR小区域”转移到“EGR大区域”时，在“EGR大区域”设定的EGR率先于重叠放电的执行而被导入气缸内，从而导致燃烧恶化且性能下降。通过以上预先在控制单元71内的个人电脑中设定预先重叠放电的执行区域，根据当前的运行状态判定是否是重叠放电的运行区域。
图6的步骤1140是点火线圈(子)的通电时间设定工序。在控制单元71内的个人电脑预先设定点火线圈(子)的通电时间，例如如图8所示，可以设定为随着EGR率变大，通电时间变长。
图6的步骤1150是点火线圈(子)的相位差设定工序。在步骤1150中设定与点火线圈(主)的点火时期的相位差[ms]。在控制单元71内的个人电脑预先设定点火线圈(子)的相位差，例如如图9所示，可以设定为随着EGR率变大，相位差变大。
根据在步骤1140和步骤1150设定的通电时间和相位差，在步骤1160输出定时信号。
接着使用图10来详细说明图6步骤1110的异常检测。图10是图6步骤1110的异常检测的流程图，由控制单元71周期地执行。
图10的步骤1210是判断是否是定时信号输出接通指示的工序。当图6的定时信号输出成为接通指示时，进入步骤1220，当定时信号切断时结束本处理。
步骤1220是取得定时信号监视值的工序。如图2所示，在定时信号110输出的同时输入到CPU78，并作为定时信号监视值而取得。
步骤1230是判断在步骤1220取得的定时信号监视值是否是接通的工序。当定时信号监视值为接通时，即定时信号输出是接通指示，此时的监视值也是接通时，判断为正常，结束处理。当定时信号监视值为切断时，即与定时信号输出是接通指示无关而在定时信号监视值为切断时，进入步骤1240，判断为子线圈异常。
接着，使用图11的时间图说明点火线圈(子)为正常时的动作。
时刻t1～t5表示重叠区域的动作。在时刻t1，将主点火信号1设为接通，开始点火线圈(主)的通电。如果在时刻t1到t2期间将定时信号设为接通则子点火信号1成为接通，开始点火线圈(主)的通电。定时信号继续接通直到经过在图6的140预先设定的通电时间为止。如果与在时刻t2预先设定的点火时期对应主点火信号1成为切断，则点火线圈(主)开始放电，二次电流上升。如果从时刻t2开始的时间经过在图6的步骤1150所设定的相位差时间，则在时刻t3定时信号成为切断，在子点火信号1成为切断的定时，点火线圈(子)开始放电。点火线圈(子)的放电与点火线圈(主)的放电重叠，因此二次电流再次上升。
重复执行在各个气筒的点火直到时刻t5。如果在时刻t5判定为重叠区域外，则定时信号被固定为切断，所有气筒的子点火信号成为切断，因此二次电流成为只是点火线圈(主)的二次电流。另外，图11的点火线圈(子)正常，因此定时信号与定时信号监视器成为相同的动作。
接着使用图12的流程图来说明点火线圈(子)为异常时的动作。
在时刻t1，将主点火信号1设为接通，开始点火线圈(主)的通电。时刻t1是重叠区域，因此如果在t1到t2之间将定时信号设为接通，则子点火信号1成为接通，开始点火线圈(主)的通电。如果在时刻t2根据预先设定的点火时期主点火信号1成为切断，则开始点火线圈(主)的放电，2次电流上升。从时刻t2开始的时间经过在图6的步骤1150设定的相位差时间时，在时刻t3定时信号成为切断，在子点火信号1成为切断的定时，点火线圈(子)开始放电，但是点火线圈(子)有异常，因此2次电流不上升而不能够检测到2次电流的上升，因此通过在图4设置的点火线圈(子)的控制电路来检测异常，定时信号被固定为切断。在时刻t4将主点火信号2设为接通，执行与时刻t1、t2、t3同样的动作，但是，在控制电路定时信号被固定为切断，因此子点火信号2不成为接通，定时信号监视值也不接通。如果在时刻t6检测到图10步骤1240的子线圈的异常，则成为重叠区域外，之后定时信号被固定为切断。
通过以上所示的结构，能够提供一种发动机控制装置，在每一个气筒具有两系统的点火能量供给单元的点火系统中，发动机控制装置能够通过对仅有一个系统的点火能量供给单元的点火系统只追加1条信号线来控制两系统的点火能量供给单元，即使在多气筒的内燃机中也能够抑制控制单元的输出端子的不足和成本的增加。
实施例2
接着使用图13到图15说明本发明的第二实施例。
如图13所示，第二实施例与第一实施例不同的点为，输入到点火线圈(子)30a-2的主点火信号不是属于相同气筒的主点火信号101a，而是属于与点火线圈(子)30a-2不同气筒的主点火信号101d。
接着，使用图14、图15详细进行说明。
图14是点火线圈(主)30a-1和点火线圈(子)30a-2的详细连接图。点火线圈(主)30a-1由点火器和一次线圈以及二次线圈构成。从控制单元71输出的主点火信号101a被输入到点火器中，通过主点火信号101a控制一次线圈的电流，由此实施火花塞33的点火。
点火线圈(子)30a-2由点火器、一次线圈、二次线圈以及控制电路构成。属于与点火线圈(子)30a-2不同的气筒的其它点火能量供给单元的点火信号即主点火信号101d和定时信号110被输入到控制电路中。此时控制电路使用另一个点火能量供给单元的点火信号判定是点火气筒，按照由定时信号指示的通电时间生成针对点火线圈(子)30a-2的子点火信号。
通过从控制电路输出的子点火信号来控制一次线圈的电流，由此控制2次线圈产生的电流。点火线圈(子)30a-2的二次线圈的上游与点火线圈(主)30a-1的二次线圈的下游连接，点火线圈(主)30a-1的二次线圈与点火线圈(子)30a-2的二次线圈对火花塞33串联连接。
这里，属于与点火线圈(子)30a-2不同的气筒的另一个点火能量供给单元的点火信号即主点火信号101d优选使用属于在主点火信号101a前一个点火的气筒的主点火信号。例如，在4气筒发动机中点火的顺序为一号气筒、三号气筒、四号气筒、二号气筒时，一号气筒的前一个是2号气筒，因此输入到属于一号气筒的点火线圈(子)的控制电路中的主点火信号优选输入二号气筒的主点火信号。
图15是表示由图14构成的线圈30的输入输出相关波形的时间图。这里，表示当在内燃机1个气筒(气缸)内被压缩的混合气体点燃时的线圈30的针对主点火控制信号101和定时信号110的一次电流以及放电输出(二次电压、二次电流)401之间的关系。
本实施例与图5的时间图的不同点为定时信号110成为接通的定时在主点火信号101a之前。
具体地说，通过属于在前一个点火的气筒的主点火信号101d来进行图14所记载的控制电路执行的点火气筒的判定，由此能够在主点火信号101a之前进行点火气筒的判定，因此将定时信号101接通的定时设为在主点火信号101a之前。
通过这样的结构，能够通过图4、图5所记载的方法延长定时信号的接通时间即点火线圈(子)的通电时间。
通过以上所示的结构，能够提供一种发动机控制装置，在每个气筒具有两系统的点火能量供给单元的点火系统中，该发动机控制装置能够通过对仅有一个系统的点火能量供给单元的点火系统只追加1条公共信号线来控制两系统的点火能量供给单元，即使在多气筒的内燃机中也能够抑制控制单元的输出端子的不足和成本的增加。
实施例3
接着使用图16到图18说明本发明的第三实施例。
如图16所示，第三实施例与第一实施例的不同点为并联连接点火线圈(主)30a-1与点火线圈(子)30a-2。
接着，使用图17、图18详细进行说明。
图17是点火线圈(主)30a-1和点火线圈(子)30a-2的详细连接图。点火线圈(主)30a-1由点火器和一次线圈以及二次线圈构成。从控制单元71输出的主点火信号101a被输入到点火器中，通过主点火信号101a控制一次线圈的电流，由此实施火花塞33进行的点火。
点火线圈(子)30a-2由火花器、一次线圈、二次线圈以及控制电路构成。与点火线圈(子)30a-2属于相同的气筒的另一个点火能量供给单元的点火信号即主点火信号101a和定时信号110被输入到控制电路中。此时控制电路使用另一个点火能量供给单元的点火信号判定是点火气筒，按照由定时信号指示的通电时间生成针对点火线圈(子)30a-2的子点火信号。通过从控制电路输出的子点火信号来控制一次线圈的电流，由此控制2次线圈产生的电流。
点火线圈(子)30a-2的二次线圈的上游与点火线圈(主)30a-1的二次线圈的上游连接，点火线圈(主)30a-1的二次线圈与点火线圈(子)30a-2的二次线圈对火花塞33并联连接。
另外，如图14所记载那样，为了通过控制电路判定为是点火气筒而输入的主点火信号可以是属于不同气筒的另一个点火能量供给单元的点火信号即主点火信号101d，优选使用属于在主点火信号101a前一个点火的气筒的主点火信号。
图18是表示由图17构成的线圈30的输入输出相关波形的时间图。这里，表示当在内燃机1个气筒(气缸)内被压缩的混合气体点燃时线圈30中的针对主点火控制信号101和定时信号110的一次电流以及放电输出(二次电压、二次电流)401之间的关系，但是定时信号110的动作以及针对定时信号110的一次电流的动作为与图5同样的动作，但是二次电流的放电时间比图5的放电时间要短。其原因是将点火线圈(主)和点火线圈(子)并联连接，由此与串联连接相比放电路径的电感减少。
通过以上所示的结构，能够提供一种发动机控制装置，在每个气筒具有两系统的点火能量供给单元的点火系统中，该发动机控制装置能够通过对仅有一个系统的点火能量供给单元的点火系统只追加1条公共信号线来控制两系统的点火能量供给单元，即使在多气筒的内燃机中也能够抑制控制单元的输出端子的不足和成本的增加。
另外，当采用导入大量的EGR气筒而提高油耗的方法时，在火花塞周围存在适当的混合气体的比例减少，因此采用通过线圈串联连接来延长放电时间的方式，在火花塞周围的流动变快，需要在短时间内提供点火能量时，也可以采用线圈并联连接方式。另外，也可以采用根据发动机状态切换串联和并列的方式。
实施例4
接着使用图19到图22说明本发明的第四实施例。
如图19所示，第四实施例与第一实施例不同的点为控制单元71与点火线圈30之间有放电单元72。放电单元72如果检测出从控制单元71输出的定时信号，并从点火信号检测出点火时期，则从升压电路将预定(例如500V)以上的电压附加给点火线圈30的放电电流。
接着，使用图20详细进行说明。
图20是以4个气筒的发动机(内燃机)为例表示本实施例的发动机控制装置的结构的图。首先，从被装载到控制单元71上的主点火信号生成部1000向点火信号101输出气筒数量的点火信号101a～101d。另外，从定时信号生成部1100输出定时信号110。
控制单元71与放电单元72分开设置，通过大约500V的高电压将升压电路203和气筒数量的点火线圈30a～30d连接(203a～203d)。如果通过内置在各个点火线圈(30a～30d)中的点火器(301a～301d)的开关在通常的点火定时开始向对象气筒放电，则对二次线圈侧提供为了高电压连接(203a～203d)维持放电状态所需要的电流值。在发动机气缸内，通过火花塞(33a～33d)使混合气体放电而点燃，并且通常的放电继续，即执行所谓的重叠放电。另外，各部位通过线束连接。
这里，放电单元72由通过来自定时信号110的信息控制放电时间的控制电路202、判断各个气筒的点火定时的气筒判定电路201以及升压电路203构成，与每个气筒的点火信号101a～101d、定时信号110的定时一致地进行重叠放电所需要的高电压线203a～203d被提供给与每个气筒对应的点火线圈的二次线圈侧，由此能够产生重叠放电。
图21是表示本实施例在执行重叠放电时以一个气筒为代表的上述每个气筒的点火信号控制101a、重叠请求信号110、放电单元72以及点火线圈30a的结构。图22是分别表示这样在内燃机的气缸内被压缩的混合气体点燃时的点火线圈的一次电流、二次电流以及电压状况的图。
在从点火信号101a的输出为接通的定时，如果通过点火器301的开关切断一次电流则在二次线圈侧产生高电压(二次电压)，由此通过火花塞开始放电。接受定时信号110的输入信号的信息，并判断放电时间控制电路202执行重叠放电的时间，判断对象气筒的点火定时的气筒判定电路201通过点火信号101a判断执行升压电路203的对象气筒，并将与切断一次电流的定时一致地将重叠放电所需要的高电压线203与对象气筒所对应的点火线圈30a的二次线圈侧连通，由此与点火线圈内的控制电路302协作而提供高电压，由此能够产生重叠放电。在放电时间控制电路202结束重叠放电的时间的定时，切断升压电路并结束重叠放电。
图22所示的二次电流以及二次电压在放电时间(tw)期间被延长，由此在这期间继续提供放电电压，从而能够提高对气缸内的混合气体的点火性能。
另外，如实线所示那样，图22所示的重叠请求信号110对各个点火信号的下降沿进行控制，使得在(td)时间早的定时输出接通信号。这是因为重叠请求信号的运算不一定在点火定时进行运算，而是会有在例如以每10ms的预定的个人电脑运算定时进行运算的情况，也有虽然也依赖放电时间控制电路202的判定定时，但是在确实输出了有重叠要求的信息时，放电时间控制电路能够在最早的定时判断有重叠请求的信息和重叠时间的信息。至少优选(td)是与点火信号控制切断的定时同时(td＝0)或者是比这靠前的定时。
在实施例中，在每个点火定时使放电时间(tw)的信息与定时信号同步地进行接通/切断输出。作为其他的方法，当在重叠控制电路202侧独自(例如固定时间)地进行放电时间的控制时，定时信号110能够单纯地只输出如虚线所示的接通信号、即重叠放电执行/非执行的信息。另外，在重叠放电非执行的情况下输出表示通过虚线表示的平时切断的信息。
通过以上所示的结构，能够提供一种发动机控制装置，在每个气筒具有两系统的点火能量供给单元的点火系统中，该发动机控制装置能够通过对仅有一个系统的点火能量供给单元的点火系统只追加1条公共信号线来控制两系统的点火能量供给单元，即使在多气筒的内燃机中也能够抑制控制单元的输出端子的不足和成本的增加。
实施例5
接着使用图23说明本发明的第五实施例。
第五实施例是适用于6个气筒的内燃机的实施例。实施例1与实施例4的不同点为，定时信号生成部有定时信号生成部1和定时信号生成部2的2个场所，定时信号为2个。是各自的定时信号的一个与控制单元连接，另一个在中途分支，分支后的定时信号分别与多个点火线圈连接的结构。
通过以上所示的结构，能够提供一种发动机控制装置，即使在多气筒的内燃机中也能够抑制控制单元的输出端子的不足和成本的增加。
以上，说明了5个实施例，但是本内容能够不依赖于该实施例而适用于每个气筒具有两系统的点火能量单元的点火系统，例如也能够适用于每个气筒分别具有2个火花塞和点火线圈的点火系统。
附图标记的说明
1：节气门传感器、2：空气流量传感器、2：水温传感器、7：曲柄角度传感器、14：加速传感器、17：空档开关、18：空调开关、19：辅机负荷开关、23：喷射器、30：点火线圈、42：节气门驱动电动机。

Claims (15)

1.一种发动机控制装置，对在每个气筒中设置两系统的点火能量供给单元的多气筒发动机进行控制，其特征在于，
经由公共信号线对上述两系统的点火能量供给单元中的一个系统的多个点火能量供给单元发送信号，由此控制该一个系统的多个点火能量供给单元，通过上述公共信号线接收到信号的多个点火能量供给单元使用另一个点火能量供给单元的点火信号来判定是点火气筒。
2.根据权利要求1所述的发动机控制装置，其特征在于，
上述两系统的点火能量供给单元构成为将一个系统的点火能量供给单元进行的放电与另一个系统的点火能量供给单元进行的放电重叠并输出。
3.根据权利要求1所述的发动机控制装置，其特征在于，
为了判定是上述点火气筒而使用的另一个点火能量供给单元的点火信号为与一个点火能量供给单元属于相同的气筒的另一个点火能量供给单元的点火信号。
4.根据权利要求1所述的发动机控制装置，其特征在于，
为了判定是上述点火气筒而使用的另一个点火能量供给单元的点火信号为属于点火气筒前一个点火的气筒的另一个点火能量供给单元的点火信号。
5.根据权利要求3或4所述的发动机控制装置，其特征在于，
在上述另一个点火能量供给单元的点火信号为接通的同时或之后，将通过上述公共信号线发送的信号设为接通。
6.根据权利要求1所述的发动机控制装置，其特征在于，
上述公共信号线的一端与上述发动机控制装置连接，另一端在中途分支，分支后的信号线分别与上述一个系统的多个点火能量供给单元连接。
7.根据权利要求1所述的发动机控制装置，其特征在于，
上述两系统的点火能量供给单元分别通过线圈构成，一个系统的线圈与另一个系统的线圈分别串联配置，
上述公共信号线与上述两系统的点火能量供给单元中配置在上述发动机控制装置侧的系统的线圈连接。
8.根据权利要求1所述的发动机控制装置，其特征在于，
上述两系统的点火能量供给单元分别通过线圈构成，一个系统的线圈与另一个系统的线圈分别串联配置，
上述公共信号线的一端与上述发动机控制装置连接，另一端在中途分支，分支后的信号线分别与上述两系统的点火能量供给单元中对应于一个系统的各线圈设置的控制电路连接。
9.根据权利要求1所述的发动机控制装置，其特征在于，
上述两系统的点火能量供给单元分别通过线圈构成，一个系统的线圈与另一个系统的线圈分别并联配置，
上述公共信号线与上述两系统的点火能量供给单元中对应于一个系统各线圈设置的控制电路连接。
10.根据权利要求1所述的发动机控制装置，其特征在于，
通过上述公共信号线控制点火能量供给单元的通电时间。
11.根据权利要求1所述的发动机控制装置，其特征在于，
上述两系统的点火能量供给单元由设置了线圈和用于延长火花放电的时间的升压电路的重叠放电式的放电单元构成，
上述公共信号线与上述两系统的点火能量供给单元中的上述放电单元连接。
12.根据权利要求1所述的发动机控制装置，其特征在于，
通过上述公共信号线控制点火能量供给单元的放电时间。
13.根据权利要求1所述的发动机控制装置，其特征在于，
通过上述公共信号线控制点火能量供给单元的放电许可。
14.根据权利要求1所述的发动机控制装置，其特征在于，
经由公共信号线从上述两系统的点火能量供给单元中的一个系统的多个点火能量供给单元接收信号，由此检测该一个系统的多个点火能量供给单元的异常。
15.根据权利要求14所述的发动机控制装置，其特征在于，
在检测到异常时，停止上述公共信号线所连接的点火能量供给单元。
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