CN117222802A - 内燃机控制装置 - Google Patents
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Abstract
本发明的内燃机控制装置对具备喷射器、火花塞以及点火线圈的内燃机进行控制,所述喷射器对汽缸内喷射燃料,所述火花塞具有配置于汽缸内的点火电极,所述点火线圈连接于火花塞。内燃机控制装置具有点火控制部,所述点火控制部执行预热控制,即,在不从喷射器对汽缸内喷射燃料的状态下进行点火电极的放电。在预热控制中,点火控制部在点火线圈的满充电后使放电开始,在放电结束前使充电恢复。
Description
技术领域
本发明涉及一种内燃机控制装置。
背景技术
近年来,随着排放限制的加强,业界在寻求提高内燃机中的排放催化剂(三元催化剂)的性能。在内燃机的排放催化剂中,使用有铂等昂贵的贵金属。因此,随着尾气排放限制的加强,须使用大量贵金属以提高排放性能,从而导致排放催化剂的制造成本增加。
在这种内燃机中,在温度比外部空气温度低的冷起动时会产生大量的烃(Hydrocarbon:HC)。因此,通过抑制冷起动时的烃的产生,能够减少排放催化剂中使用的贵金属的量、削减排放催化剂的制造成本。
然而在内燃机中,为了防止冷起动时的点火装置(火花塞)的点火不良(失燃),会进行使冷起动时的燃料的喷射量增多的控制。结果,冷起动时的烃的产生量增加,从而难以削减排放催化剂的成本。
专利文献1中揭示了一种内燃机用点火装置,其在内燃机的1个燃烧循环中在与平常的点火正时不一样的时刻(燃料喷射开始前)进行点火,由此来防止火花塞电极的温度降低。
[现有技术文献]
[专利文献]
[专利文献1]国际专利特开第2019/087748号
发明内容
[发明要解决的问题]
另外,专利文献1中未明确记载具体的点火信号的规格。但专利文献1的图5及图7等当中展示了点火周期固定而且充电时间和放电时间相同(DUTY比为50%)的点火信号。在一般的被动式点火线圈中,为了从低电压(14V)向高电压(几kV)进行电压转换,实施放电的时间比实施充电的时间短。因此,若使充电时间与放电时间相同,则在放电完成后到充电开始为止,点火线圈变为不运行状态。
当点火线圈产生不运行状态的时间时,电压转换的时间效率降低,输出能量(二次能量)得不到充分输出。结果,通过火花塞电极的能量变得不足,无法充分加热火花塞电极。因而,难以抑制内燃机的冷起动时的烃的产生。
本发明考虑到上述问题,其目的在于抑制内燃机的冷起动时的烃的产生。
[解决问题的技术手段]
为解决上述问题、达成本目的,本发明的内燃机控制装置对具备喷射器、火花塞以及点火线圈的内燃机进行控制,所述喷射器对汽缸内喷射燃料,所述火花塞具有配置于汽缸内的点火电极,所述点火线圈连接于火花塞。内燃机控制装置具有点火控制部,所述点火控制部执行预热控制,即,在不从喷射器对汽缸内喷射燃料的状态下进行点火电极的放电。在预热控制中,点火控制部在点火线圈的满充电后使放电开始,在放电结束前使充电恢复。
[发明的效果]
根据本发明,能够抑制内燃机的冷起动时的烃的产生。
附图说明
图1为表示一实施方式的内燃机的基本构成例的整体构成图。
图2为说明一实施方式的火花塞的局部放大图。
图3为说明一实施方式的内燃机的控制装置的功能构成的功能框图。
图4为说明电极的温度、绝缘击穿电压以及空燃比的关系的图。
图5为说明一实施方式的包含点火线圈的电路的一例的电路图。
图6为说明火花塞电极部处的传热机制的图。
图7为表示对点火线圈输出了点火信号的情况下的充放电的能量和电力的时间变化的例子的图。
图8为以往的点火线圈中的输入输出时间图的例子。
图9为一实施方式的点火线圈中的输入输出时间图的例子。
图10为表示一实施方式的点火信号转换处理的例子的流程图。
具体实施方式
〈实施方式〉
下面,对实施方式例的内燃机控制装置进行说明。再者,各图中,对相同的构件标注的是同一符号。
[内燃机系统]
首先,对一实施方式的内燃机系统的构成进行说明。图1为表示本发明的一实施方式的内燃机的基本构成例的整体构成图。
图1所示的内燃机100可为单汽缸也可具有多个汽缸,而在实施方式中是例示具有4个汽缸的内燃机100来进行说明。
如图1所示,在内燃机100中,从外部抽吸的空气在空气滤清器110、进气管111、进气歧管112中流动。通过进气歧管112之后的空气在进气门151打开时流入各汽缸150。流入各汽缸150的空气量由节气门113加以调整。经节气门113调整后的空气量由流量传感器114加以测定。
节气门113上设置有检测节气门的开度的节气门开度传感器113a。由节气门开度传感器113a检测到的节气门113的开度信息被输出至控制装置(Electronic ControlUnit:ECU)1。
在本实施方式中,运用由电动机驱动的电子节气门作为节气门113。但作为本发明的节气门,只要能恰当地调整空气的流量,则也可运用其他方式的节气门。
流入到各汽缸150的气体的温度由进气温度传感器115加以检测。
在曲轴123上安装的齿圈120的径向外侧设置有曲轴角传感器121。曲轴角传感器121检测曲轴123的旋转角度。在本实施方式中,曲轴角传感器121检测每10°以及每一燃烧周期的曲轴123的旋转角度。
在汽缸盖的水冷套(未图示)上设置有水温传感器122。水温传感器122检测内燃机100的冷却水的温度。
此外,车辆中设置有对加速踏板125的位移量(踩踏量)进行检测的加速踏板位置传感器(Accelerator Position Sensor:APS)126。加速踏板位置传感器126检测驾驶员的要求转矩。由加速踏板位置传感器126检测到的驾驶员的要求转矩被输出至后文叙述的控制装置1。控制装置1根据该要求转矩来控制节气门113。
燃料箱130中储留的燃料被燃料泵131抽吸及加压。由燃料泵131抽吸及加压后的燃料被燃料管道133上设置的调压器132调整为规定压力。继而,被调整为规定压力后的燃料从燃料喷射装置(喷射器)134喷射至各汽缸150内。经调压器132作压力调整后的多余的燃料经由返回管道(未图示)被送回至燃料箱130。
燃料喷射装置134的控制是根据后文叙述的控制装置1的燃料喷射控制部82(参考图3)的燃料喷射脉冲(控制信号)来进行。
在内燃机100的汽缸盖(未图示)上设置有燃烧压力传感器(Cylinder PressureSensor:CPS,也称为缸内压力传感器)140。燃烧压力传感器140设置于各汽缸150内,检测汽缸150内的压力(燃烧压力)。燃烧压力传感器140例如使用的是压电式或表式的压力传感器。由此,能跨及广阔的温度区域来检测汽缸150内的燃烧压力(缸内压力)。
各汽缸150上安装有排气门152和排气歧管160。当排气门152打开时,废气从汽缸150排出至排气歧管160。排气歧管160将燃烧后的气体(废气)排出至汽缸150的外侧。在排气歧管160的排气侧设置有三元催化剂161。三元催化剂161对废气进行净化。经三元催化剂161净化后的废气排出至大气。
在三元催化剂161的上游侧设置有上游侧空燃比传感器162。上游侧空燃比传感器162连续地检测从各汽缸150排出的废气的空燃比。
此外,在三元催化剂161的下游侧设置有下游侧空燃比传感器163。下游侧空燃比传感器163在理论空燃比附近输出开关性的检测信号。本实施方式的下游侧空燃比传感器163为O2传感器。
在各汽缸150的上部分别设置有火花塞200。火花塞200通过放电(点火)来产生火花,该火花使汽缸150内的空气与燃料的混合气起燃。由此,在汽缸150内发生爆炸而将活塞170下推。活塞170被下推使得曲轴123旋转。生成供给至火花塞200的电能(电压)的点火线圈300连接于火花塞200。
来自前文所述的节气门开度传感器113a、流量传感器114、曲轴角传感器121、加速踏板位置传感器126、水温传感器122、燃烧压力传感器140等各种传感器的输出信号被输出至内燃机控制装置1(以下记作“控制装置1”)。控制装置1根据来自这各种传感器的输出信号来检测内燃机100的运转状态。于是,控制装置1进行送出至汽缸150内的空气量、来自燃料喷射装置134的燃料喷射量、火花塞200的点火正时等的控制。
[火花塞]
接着,参考图2,对火花塞200进行说明。
图2为说明火花塞200的局部放大图。
如图2所示,火花塞200具有中心电极210和外侧电极220。中心电极210经由绝缘体230支承于火花塞座(未图示)。由此,中心电极210得以绝缘。外侧电极220作了接地。
当点火线圈300(参考图1)中产生电压时,对中心电极210施加规定电压(例如20,000V~40,000V)。当对中心电极210施加规定电压时,在中心电极210与外侧电极220之间产生放电(点火)。于是,因放电而产生的火花使汽缸150内的空气与燃料的混合气起燃。
另外,引起汽缸150内的气体成分的绝缘击穿而产生放电(点火)的电压根据存在于中心电极210与外侧电极220之间的气体(GAS)的状态和汽缸150的缸内压力而变动。将产生该放电的电压称为绝缘击穿电压。
火花塞200的放电控制(点火控制)由后文叙述的控制装置1的点火控制部83(参考图3)进行。
[控制装置的硬件构成]
接着,对控制装置1的硬件的整体构成进行说明。
如图1所示,控制装置1具有模拟输入部10、数字输入部20、A/D(Analog/Digita)转换部30、RAM(Random Access Memory)40、MPU(Micro-Processing Unit)50、ROM(Read OnlyMemory)60、I/O(Input/Output)端口70以及输出电路80。
来自节气门开度传感器113a、流量传感器114、加速踏板位置传感器126、上游侧空燃比传感器162、下游侧空燃比传感器163、缸内压力传感器140、水温传感器122等各种传感器的模拟输出信号被输入至模拟输入部10。
A/D转换部30连接于模拟输入部10。输入到模拟输入部10的来自各种传感器的模拟输出信号在进行了去噪等信号处理后由A/D转换部30转换为数字信号。继而,经A/D转换部30转换而成的数字信号被存储至RAM 40。
来自曲轴角传感器121的数字输出信号被输入至数字输入部20。
I/O端口70连接于数字输入部20。输入到数字输入部20的数字输出信号经由I/O端口70被存储至RAM 40。
RAM 40中存储的各输出信号在MPU 50中进行运算处理。
MPU 50执行ROM 60中存储的控制程序(未图示),由此,按照控制程序对RAM 40中存储的输出信号进行运算处理。MPU 50按照控制程序来算出对驱动内燃机100的各执行器(例如节气门113、调压器132、火花塞200等)的工作量进行规定的控制值,并将该控制值暂时存储至RAM 40。
RAM 40中存储的对执行器的工作量进行规定的控制值经由I/O端口70输出至输出电路80。
输出电路80中设置有整体控制部81、燃料喷射控制部82、点火控制部83等功能(参考图3)。整体控制部81根据来自各种传感器(例如缸内压力传感器140)的输出信号来进行内燃机的整体控制。燃料喷射控制部82对燃料喷射装置134的柱塞杆(未图示)的驱动进行控制。点火控制部83对施加至火花塞200的电压进行控制。
[控制装置的功能块]
接着,参考图3,对控制装置1的功能构成进行说明。
图3为说明控制装置1的功能构成的功能框图。
通过由MPU 50执行ROM 60中存储的控制程序,以输出电路80中的各种功能的形式来实现控制装置1的各功能。关于输出电路80中的各种功能,例如有燃料喷射控制部82对燃料喷射装置134的控制或者点火控制部83对火花塞200的放电控制。
如图3所示,控制装置1的输出电路80具有整体控制部81、燃料喷射控制部82以及点火控制部83。
[整体控制部]
整体控制部81连接于加速踏板位置传感器126和缸内压力传感器140(CPS)。整体控制部81受理来自加速踏板位置传感器126的要求转矩(加速信号S1)和来自缸内压力传感器140的输出信号S2。
整体控制部81根据来自加速踏板位置传感器126的要求转矩(加速信号S1)和来自缸内压力传感器140的输出信号S2来进行燃料喷射控制部82和点火控制部83的整体上的控制。
[燃料喷射控制部]
燃料喷射控制部82连接于判别内燃机100的各汽缸150的汽缸判别部84、测量曲轴123的曲轴角的角度信息生成部85、以及测量发动机转速的转速信息生成部86。燃料喷射控制部82受理来自汽缸判别部84的汽缸判别信息S3、来自角度信息生成部85的曲轴角度信息S4、以及来自转速信息生成部86的发动机转速信息S5。
此外,燃料喷射控制部82连接于对被吸入至汽缸150内的空气的进气量进行测量的进气量测量部87、对发动机负荷进行测量的负荷信息生成部88、以及对发动机冷却水的温度进行测量的水温测量部89。燃料喷射控制部82受理来自进气量测量部87的进气量信息S6、来自负荷信息生成部88的发动机负荷信息S7、以及来自水温测量部89的冷却水温度信息S8。
燃料喷射控制部82根据受理到的各信息来算出要从燃料喷射装置134喷射的燃料的喷射量和喷射时间。继而,燃料喷射控制部82将根据算出的燃料的喷射量和喷射时间而生成的燃料喷射脉冲(INJ信号)S9发送至燃料喷射装置134。
[点火控制部]
点火控制部83除了连接于整体控制部81以外还连接于汽缸判别部84、角度信息生成部85、转速信息生成部86、负荷信息生成部88以及水温测量部89,受理来自这些部分的各信息。
点火控制部83根据受理到的各信息来算出对点火线圈300的一次侧线圈310(参考图8)通电的电流量(通电角)、通电开始时间、以及将对一次侧线圈310通电的电流切断的时间(点火时间)。
点火控制部83根据算出的通电量、通电开始时间以及点火时间对点火线圈300的一次侧线圈310输出点火信号SA,由此来进行利用火花塞200的放电控制(点火控制)。
[电极的温度、绝缘击穿电压以及空燃比]
接着,参考图4,对火花塞的电极的温度、绝缘击穿电压以及空燃比的关系进行说明。
图4为说明电极的温度、绝缘击穿电压以及空燃比的关系的图。
在内燃机100的冷起动时,火花塞200的电极的温度越低,便越需要减小起燃所需的空燃比(使燃料增浓)。
如图4所示,在内燃机100中,空燃比越大(燃料越稀薄),便越难以进行基于放电(点火)的对混合气的起燃。因而,空燃比越大(燃料越稀薄),便越需要提高用于使混合气起燃的绝缘击穿电压。
在使绝缘击穿电压固定(使点火线圈300的输出电流固定)的情况下,火花塞200的电极的温度越低,若不减小空燃比(使燃料增浓),便越无法超过绝缘击穿电压。结果,在内燃机100中,与混合气中的燃料的比例的增多相应地,燃烧时的烃(HC)的产生增多。
也就是说,越是提高冷起动时的火花塞200的电极的温度(参考图4的粗线箭头),即便增大空燃比(使燃料变得稀薄)也能超过绝缘击穿电压。结果,能够减少燃烧时的烃的产生。因此,在内燃机100中,在放电(点火)前提高冷起动时的火花塞200的电极的温度。由此,能够增大冷起动时的空燃比而抑制烃(HC)的产生。
如图4所示,在火花塞200的电极温度低的情况下,用于在规定的绝缘击穿电压下起燃的空燃比为P1。另一方面,在火花塞200的电极温度高的情况下,用于在规定的绝缘击穿电压下起燃的空燃比变为比P1大的P2(P2>P1)。因此,火花塞200的电极温度越高,便越是能使起燃所需的燃料变得稀薄,从而使得因燃烧而产生的烃(HC)减少。
[包含点火线圈的电路]
接着,参考图5,对包含点火线圈的电路进行说明。
图5为说明包含点火线圈的电路的图。
图5所示的电路500具有点火线圈300。点火线圈300是包含以规定匝数卷绕而成的一次侧线圈310和以比一次侧线圈310多的匝数卷绕而成的二次侧线圈320而构成。
一次侧线圈310的一端连接于直流电源330。由此,对一次侧线圈310施加规定电压(例如12V)。一次侧线圈310的另一端连接于点火器(通电控制电路)340的漏极(D)端子,经由点火器340而接地。点火器340使用晶体管或场效晶体管(Field Effect Transistor:FET)等。
点火器340的栅极(G)端子连接于点火控制部83。从点火控制部83输出的点火信号SA被输入至点火器340的栅极(G)端子。当点火信号SA被输入至点火器340的栅极(G)端子时,点火器340的漏极(D)端子与源极(S)端子间变为通电状态,在漏极(D)端子与源极(S)端子间流通电流。由此,点火信号SA从点火控制部83经由点火器340被输出至点火线圈300的一次侧线圈310。结果,电流流至一次侧线圈310而积蓄电力(电能)。
当来自点火控制部83的点火信号SA的输出停止时,流至一次侧线圈310的电流被切断。结果,在二次侧线圈320中产生与相对于一次侧线圈310的线圈的匝数比相应的高电压。
二次侧线圈320中产生的高电压被施加至火花塞200的中心电极210(参考图5)。由此,在火花塞200的中心电极210与外侧电极220之间产生电位差。当该中心电极210与外侧电极220之间产生的电位差变为气体(汽缸150内的混合气)的绝缘击穿电压Vm以上时,气体成分发生绝缘击穿而在中心电极210与外侧电极220之间产生放电。结果,得以进行对燃料(混合气)的点火(起燃)。
[火花塞电极部处的传热机制]
接着,参考图2、图6,对火花塞200的电极部(中心电极210及外侧电极220)处的传热机制进行说明。
图6为说明火花塞200的电极210、220处的传热机制的图。
如上所述,点火线圈300连接于火花塞200。点火线圈300生成供给至火花塞200的电能(电压)。当点火线圈300中产生电压时,在火花塞200的中心电极210与外侧电极220(参考图2)之间产生放电。
中心电极210与外侧电极220之间产生的放电路径达几千℃的高温。放电路径与周围气体和电极接触,所以放电的发热能量被分配至周围气体和电极210、220。分配到周围气体的发热能量将周围气体加热而促进起燃。因此,只要增加发热能量,起燃性便会提高。但发热能量的高能量化伴随着点火线圈300的大型化这一问题。
因此,如图6所示,在进行平常点火前反复进行电极加热用的点火,由此来加热电极210、220。当加热电极210、220时,相较于周围气体而言电极210、220变为高温,发热能量的分配率发生变化,对低温侧的周围气体的分配率上升。结果,相较于电极210、220而言,对周围气体进行更多的传热。因而,当在已加热电极210、220的状态下进行平常点火时,即便不使点火线圈300大型化,也能增大对周围气体的传热。
[充放电的能量和电力的时间变化]
接着,参考图7,对充放电带来的点火线圈300内的能量和充放电的电力的时间变化进行说明。
图7为表示对点火线圈300输出了点火信号SA的情况下的充放电的能量和电力的时间变化的例子的图。
在图7的最上部展示点火信号的一例。在图7的中间部展示伴随点火信号而来的点火线圈300内的能量的时间转变。在图7的下部展示通过对中间部所示的点火线圈300内的能量进行时间微分而换算成电力得到的结果。
包含点火线圈300的电路500(参考图5)除了线圈310、320以外还包含点火器340等零件。即,电路500中除了线圈分量以外还包含电阻分量和电容分量。结果,LCR(感应器线圈(Inductor(电路图中为“L”))、电容器(Capacitor)、电阻器(Resistor))的所有分量都相互作用,充放电的时间与充放电的电力的关系不是线性。
在图7所示的例子中,以低速充电、高速充电、高速放电、低速放电的顺序进行充放电。要提高转换效率、使更多的能量输出,进行高速充电和高速放电是有效的。并且,要进行高速充电和高速放电,须反复进行满充电附近的充放电。
图7所示的充放电路径A为专利文献1(国际专利特开第2019/087748号)中记载的内燃机用点火装置的充放电路径。在充放电路径A中,在满充电前进行放电,在放电完成后再次进行充电。图7所示的充放电路径B为本实施方式的充放电路径。在充放电路径B中,在满充电后进行放电,在放电结束前再次进行充电。
如图7所示,在反复进行充放电的情况下,相较于进行低速充电及低速放电的充放电路径A而言,进行高速充电及高速放电的充放电路径B能获得更高的转换效率。
[点火线圈的输入输出时间图]
接着,参考图8及图9,对点火线圈的输入输出时间图进行说明。
图8为以往的点火线圈中的输入输出时间图的例子。图9为本实施方式的点火线圈300中的输入输出时间图的例子。
图8所示的输入输出时间图模拟了图7中的充放电路径A。在充放电路径A中,在满充电前进行放电,在放电完成后再次进行充电。因而,如图8所示,点火线圈内的能量持续低的状态。结果,充放电效率(点火线圈300的能量转换效率)降低。
进而,点火信号以固定间隔反复导通(充电)与断开(放电)。在点火线圈的转换特性上,实施放电的时间比实施充电的时间短。因此,在以往的点火线圈中,在放电完成后到充电开始之间产生了不通电、不运行状态的时间。结果,时间运行率降低、无法充分获得发热能量。
图9所示的输入输出时间图模拟了图7中的充放电路径B。在充放电路径B中,在满充电后进行放电,在放电结束前恢复充电。因而,如图9所示,点火线圈内的能量持续高的状态。由此,能够实现充电速度和放电速度的高速化,从而能提高充放电效率(点火线圈300的能量转换效率)。结果,能充分获得发热能量,从而能高效地加热电极210、220。因而,即便不使点火线圈300大型化,也能增大对周围气体的传热。结果,能够抑制内燃机的冷起动时的烃的产生,从而能削减排放催化剂的制造成本。
此外,在充放电路径B中,以下关系式成立。充电时间是点火信号为导通的时间,放电时间是点火信号为断开的时间。此外,充电速度为每单位时间的充电电力,放电速度为每单位时间的放电电力。
(充电时间/放电时间)≥(充电速度/放电速度)
由此,能够削减放电完成后到充电开始为止的等待时间,从而能提高点火线圈300的时间运行率。因而,能充分获得发热能量,从而能高效地加热电极210、220。
[内燃机的控制处理]
接着,参考图10,对本实施方式的点火信号转换处理进行说明。
图10为表示点火信号转换处理的例子的流程图。
首先,点火控制部83(参考图3)识别点火开关已变成导通(S110)。点火开关根据使用点火键的发动机起动的操作而导通。S110的处理后,点火控制部83从水温测量部89接收冷却水温度信息S8(S111)。
接着,点火控制部83判别冷却水的温度是否为规定温度以下(S120)。在S120中,在点火控制部83判别冷却水的温度比规定温度高时(S120为“否”判定的情况),点火控制部83结束点火信号转换处理。
另一方面,在S120中,在点火控制部83判别冷却水的温度为规定温度以下时(S120为“是”判定的情况),点火控制部83识别为冷起动。于是,点火控制部83将点火信号模式设定为多重点火模式(S130)。多重点火模式下的火花塞200的点火控制对应于本发明的预热控制。
点火信号模式有平常点火模式和多重点火模式。平常点火模式设定成进行利用火花塞200的1次放电。多重点火模式设定成进行利用火花塞200的多次放电以加热电极(参考图9)。点火信号模式基本上是设定成平常点火模式。并且,在S120为“否”判定的情况(冷起动的情况)下,设定(改写)为多重点火模式。
接着,控制装置1使发动机(内燃机)起动(S140)。此时,点火控制部83视需要进行基于压力的放电时间的修正(S141)。火花塞200的电极210、220间的气体的压力对电极210、220间的电阻值产生影响。因而,放电速度根据气体的压力而变动。因此,点火控制部83根据汽缸内的压力、以放电后的线圈内能量变为目标值的方式来调节放电时间。由此,能够抑制点火线圈300的时间运行率的降低。再者,在难以直接测定汽缸内的压力的情况下,可使用预先准备的修正MAP来推断汽缸内的压力。
此外,点火控制部83视需要进行基于电力反馈的放电时间的修正(S142)。根据环境温度,存在汽缸内的气体浓度发生变化、或发生已燃气体的残留等情况。因而设想仅靠上述压力修正而无法完全调节放电时间的情况。因此,点火控制部83根据利用二次电流和二次电压而获得的实际耗电、以放电后的线圈内能量变为目标值的方式来调节放电时间。由此,能够抑制点火线圈300的时间运行率的降低。另外,在难以直接测定实际耗电的情况下,可使用预先准备的修正MAP来推断耗电。
接着,点火控制部83判别是否已经过规定时间(S150)。在S150中,在判别尚未经过规定时间时(S150为“否”判定的情况),点火控制部83重复S150的处理直至经过规定时间为止。另外,也可即便在S150为“否”判定的情况下也判定有无发动机的失燃,在确认了无失燃的情况下转移至S160的处理。由此,能够抑制电耗和包含点火线圈300的电路的发热。
此外,在S150为“否”判定的情况下,点火控制部83视需要对点火线圈300进行测温(S151)。与多重点火模式相应的火花塞200的连续点火相较于与平常点火模式相应的火花塞200的点火而言,每单位时间的能量转换量变大。结果,担忧点火线圈300的过量的加热。因此,即便还未经过规定时间,点火控制部83在判别点火线圈300为预先定下的特定温度以上的情况下也会转移至S160的处理。由此,能够防止点火线圈300的故障。
在S150中,在点火控制部83判别已经过规定时间时(S150为“是”判定的情况),点火控制部83使点火信号模式从多重点火模式回到平常点火模式(S160)。S160的处理后,控制装置1结束点火信号转换处理。
如此,本实施方式的内燃机控制装置1具有点火控制部83,所述点火控制部83执行预热控制,即,在不从燃料喷射装置134(喷射器)对汽缸内喷射燃料的状态下进行电极(点火电极)210、220的放电。在预热控制中,点火控制部83在点火线圈300的满充电后使放电开始,在放电结束前使充电恢复。由此,能够实现充电速度和放电速度的高速化,从而能提高充放电效率。结果,能充分获得发热能量,从而能高效地加热电极210、220。因而,即便不使点火线圈300大型化,也能增大对周围气体的传热。结果,能够抑制内燃机的冷起动时的烃的产生,从而能削减排放催化剂的制造成本。
此外,在预热控制中,满足以下关系式。
(充电时间/放电时间)≥(充电速度/放电速度)
由此,能够削减放电完成后到充电开始为止的等待时间,从而能提高点火线圈300的时间运行率。结果,能充分获得发热能量,从而能高效地加热电极210、220。
此外,点火控制部83根据汽缸内的压力对发送至点火线圈300的点火信号为断开的放电时间进行调节。由此,能够抑制点火线圈300的时间运行率的降低。
此外,点火控制部83根据点火线圈300的耗电对发送至点火线圈300的点火信号为断开的放电时间进行调节。由此,能够抑制点火线圈300的时间运行率的降低。
此外,在点火线圈300为预先规定的特定温度以上的情况下,点火控制部83结束预热控制。由此,能够防止点火线圈300的过量的加热。结果,能够防止点火线圈300的故障。
本发明不限定于上述且展示于附图中的实施方式,可以在不脱离权利要求书记载的发明的主旨的范围内实施各种变形。
此外,上述实施方式是为了以易于理解的方式说明本发明所作的详细说明,并非一定限定于具备说明过的所有构成。此外,可以将某一实施方式的构成的一部分替换为其他实施方式的构成,此外,也可以对某一实施方式的构成加入其他实施方式的构成。此外,可以对各实施方式的构成的一部分进行其他构成的追加、删除、替换。
符号说明
1…内燃机控制装置、10…模拟输入部、20…数字输入部、30…A/D转换部、40…RAM、50…MPU、60…ROM、70…I/O端口、80…输出电路、81…整体控制部、82…燃料喷射控制部、83…点火控制部、84…汽缸判别部、85…角度信息生成部、86…转速信息生成部、87…进气量测量部、88…负荷信息生成部、89…水温测量部、100…内燃机、110…空气滤清器、111…进气管、112…进气歧管、113…节气门、113a…节气门开度传感器、114…流量传感器、115…进气温度传感器、120…齿圈、121…曲轴角传感器、122…水温传感器、123…曲轴、125…加速踏板、126…加速踏板位置传感器、130…燃料箱、131…燃料泵、132…调压器、133…燃料管道、134…燃料喷射装置、140…缸内压力传感器、150…汽缸、151…进气门、152…排气门、160…排气歧管、161…三元催化剂、162…上游侧空燃比传感器、163…下游侧空燃比传感器、170…活塞、200…火花塞、210…中心电极、220…外侧电极、230…绝缘体、300…点火线圈、310…一次侧线圈、320…二次侧线圈、330…直流电源、340…点火器、500…电路。
Claims (5)
1.一种内燃机控制装置,对具备喷射器、火花塞以及点火线圈的内燃机进行控制,所述喷射器对汽缸内喷射燃料,所述火花塞具有配置于所述汽缸内的点火电极,所述点火线圈连接于所述火花塞,该内燃机控制装置的特征在于,
具有点火控制部,所述点火控制部执行预热控制,即,在不从所述喷射器对所述汽缸内喷射燃料的状态下进行所述点火电极的放电,
在所述预热控制中,所述点火控制部在所述点火线圈的满充电后使放电开始,在放电结束前使充电恢复。
2.根据权利要求1所述的内燃机控制装置,其特征在于,
在所述预热控制中,满足以下关系式:
(充电时间/放电时间)≥(充电速度/放电速度)
其中,充电时间是发送至所述点火线圈的点火信号为导通的时间,放电时间是所述点火信号为断开的时间,充电速度为每单位时间的充电电力,放电速度为每单位时间的放电电力。
3.根据权利要求1所述的内燃机控制装置,其特征在于,
所述点火控制部根据所述汽缸内的压力对发送至所述点火线圈的点火信号为断开的放电时间进行调节。
4.根据权利要求1所述的内燃机控制装置,其特征在于,
所述点火控制部根据所述点火线圈的耗电对发送至所述点火线圈的点火信号为断开的放电时间进行调节。
5.根据权利要求1所述的内燃机控制装置,其特征在于,
在所述点火线圈为预先定下的特定温度以上的情况下,所述点火控制部结束所述预热控制。
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