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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Zündungssteuergerät
für eine Verbrennungskraftmaschine, und insbesondere ein
Gerät zum Erfassen eines Erfolges und Fehlfunktion einer
Zündung.
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In
einer funkengezündeten Verbrennungskraftmaschine wird eine
Funkenentladung an einer Zündkerze durch eine Zündungsvorrichtung
erzeugt, die aus einer Zündspule und dergleichen aufgebaut ist.
In eine Verbrennungskammer zugeführter Treibstoff wird
aufgrund der Funkenentladung bei einer Verbrennung verwendet (wie
z. B. in Patentdruckschrift 1:
Japanisches
Patent Nr. 2811781 beschrieben). Es gibt ein bekanntes
Steuergerät dieser Art eines Zündungsgeräts
(d. h., einem Zündungssteuergerät), das einen
Erfolg und eine Fehlfunktion einer Zündung basierend auf
einem Strom (einem Primärstrom), der durch eine Primärspule
der Zündspule fließt, erfasst.
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Wenn
jedoch der Primärstrom durch die Primärspule der
Zündspule fließt, besteht die Möglichkeit,
dass keine ausreichende Energie zum Erzeugen der Funkenentladung
aufgrund einer Fehlfunktion in dem Zündgerät zugeführt
wird. Wenn dies der Fall ist, erfasst das in Patentdruckschrift
1 beschriebene Zündgerät einen Erfolg der Zündung
trotz der Fehlfunktion der Zündung.
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Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Zündungssteuergerät
bereitzustellen, das dazu fähig ist, einen Erfassungsfehler
bei einer Erfassung eines Erfolges und einer Fehlfunktion einer Zündung
zu verhindern.
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Gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung, wird ein Zündungssteuergerät
bei einer Zündvorrichtung angewendet, die eine Zündspule
mit einer Primärspule und einer Sekundärspule,
einen mit der Primärspule verbundenen Energiequellenabschnitt,
einen Schaltabschnitt, der eingerichtet ist, um dazu fähig
zu sein, eine Speisung von dem Energiequellenabschnitt zu der Primärspule
anzupassen, und eine mit der Sekundärspule verbundene Zündkerze
aufweist. Das Zündungssteuergerät steuert die Speisung
von dem Energiequellenabschnitt zu der Primärspule mit
dem Schaltabschnitt, um eine Zündspannung (d. h., eine
für eine Funkenentladung verwendete Spannung) zwischen
Elektroden der Zündkerze zu erzeugen.
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Bei
diesem Aufbau gilt, dass wenn der Speisungsumfang von dem Energiequellenbereich
zu der Primärspule rapide ansteigt oder rapide abfällt,
die Zündspannung in der Sekundärspule erzeugt
wird, und die Zündspannung zwischen den Elektroden der Zündkerze
anliegt. Daher tritt eine Funkenentladung zwischen den Elektroden
der Zündkerze auf, und ein Gasgemisch in einem Zylinder
(nachstehend als zylinderinternes Gas bezeichnet) einer Verbrennungskraftmaschine
wird durch die Funkenentladung gezündet. Das Zündungssteuergerät
kann eine Zündungsvorrichtung der Induktionsart, eine Zündungsvorrichtung
der Kapazitätsart oder eine Zündungsvorrichtung
als eine Kombination der Zündungsvorrichtung der Induktionsart
und der Zündungsvorrichtung der Kapazitätsart
sein.
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In
diesem Fall gilt, um das zylinderinterne Gas durch die Funkenentladung
wie vorstehend beschrieben zu zünden, dass eine bestimmte
Energiemenge dem zylinderinternen Gas durch die Funkenentladung
zugeführt werden muss. Wenn der Sekundärstrom
gleich oder größer als ein Entladungshaltestromwert
ist (d. h., ein Wert eines unteren Grenzstroms zum Halten der Funkenentladung),
kann erwartet werden, dass die zwischen den Elektroden der Zündkerze
erzeugte Funkenentladung gehalten wird.
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Daher
erfasst das Zündungssteuergerät gemäß dem
vorstehenden Aspekt den Sekundärstrom, der zwischen den
Elektroden der Zündkerze in dem Zustand fließt,
in dem die Zündspannung zwischen den Elektroden der Zündkerze
angelegt ist, und erfasst einen Erfolg und eine Fehlfunktion der
Zündung basierend auf dem erfassten Stromwert. D. h., dass das
Zündungssteuergerät den Erfolg der Zündung erfasst,
wenn ein Zustand, in dem der erfasste Sekundärstrom über
eine vorbestimmte Referenzzeit oder darüber hinaus gleich
oder größer einem vorbestimmten Referenzstromwert
ist. Das Zündungssteuergerät erfasst die Fehlfunktion
der Zündung, wenn eine Dauer des Zustands, in dem der erfasste
Sekundärstrom gleich oder größer als
der Referenzstromwert ist, kürzer als die Referenzzeit
ist. Bei diesem Aufbau kann der Erfolg und die Fehlfunktion der
Zündung basierend auf der dem zylinderinternen Gas zugeführten
Energienmenge durch Einstellen des Referenzstromwerts gleich oder
größer dem Entladungshaltestromwert erfasst werden.
Daher kann ein Erfassungsfehler bei der Erfassung des Erfolges und der
Fehlfunktion der Zündung verhindert werden.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung führt die Zündungssteuerung
eine Mehrfachentladungssteuerung durch Wiederholen eines Öffnens
und Schließens des Schalterabschnitts während
einem Verbrennungshub der Verbrennungskraftmaschine durch. Bei der
Mehrfachentladungssteuerung öffnet das Zündungssteuergerät
den Schaltabschnitt zu einem bestimmten Zeitpunkt, und hält
den Schaltabschnitt während einer Periode von dem bestimmten
Zeitpunkt in einem geöffneten Zustand, bis eine vorbestimmte
Speicherungszeit nach dem bestimmten Zeitpunkt verstreicht, um eine
der Primärspule in dem Energiequellenabschnitt zuzuführende
Energie zu speichern. Das Zündungssteuergerät
schließt den Schaltabschnitt bei einem weiteren bestimmten
Zeitpunkt, und hält den Schaltabschnitt während
einer Periode von dem anderen bestimmten Zeitpunkt in einem geschlossenen
Zustand, bis der erfasste Sekundärstrom kleiner als ein
Zündvorgangshaltestromwert wird, der gleich oder kleiner
dem Referenzstromwert ist, um die Zündspannung zwischen
den Elektroden der Zündkerze nach Speicherung der Energie
zu erzeugen.
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Bei
diesem Aufbau kann der Verbrennungszustand der Verbrennungskraftmaschine
wie folgt verbessert werden, indem der Zündvorgangshaltestromwert
auf einen Wert eingestellt wird, der gleich oder größer
dem Entladungshaltestromwert ist, und gleich oder kleiner dem Referenzstromwert
ist. D. h., dass wenn der Sekundärstrom kleiner als der
Zündvorgangshaltestromwert wird, sodass das Halten der Funkenentladung
nicht erwartet werden kann, die Speisung der Primärspule
durch Öffnen des Schaltabschnitts abgetrennt wird, und
die Speicherung der Energie in dem Energiequellenabschnitt wird
gestartet. Der Schaltabschnitt wird in einer Periode nach Öffnen
des Schaltabschnitts in dem geöffneten Zustand gehalten,
bis die Speicherungszeit verstreicht. D. h., dass die Zeit zum Anhäufen
der Energie in dem Energiequellenabschnitt auf die Speicherungszeit begrenzt
ist. Daher wird die Zeit, in der die Funkenentladung in der Mehrfachentladungsperiode
nicht auftritt, verkürzt, sodass der Verbrennungszustand der
Verbrennungskraftmaschine verbessert werden kann. Der Zündvorgangshaltestromwert
kann eingestellt sein, um gleich dem Referenzstromwert zu sein.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung führt das Zündungssteuergerät eine
Mehrfachentladungssteuerung durch wiederholtes Öffnen und
Schließen des Schaltabschnitts während eines Verbrennungshubs
der Verbrennungskraftmaschine aus. Bei der Mehrfachentladungssteuerung
schließt das Zündungssteuergerät den
Schaltabschnitt zu einem bestimmten Zeitpunkt, und hält den
Schaltabschnitt während einer Periode von dem bestimmten
Zeitpunkt in einem geschlossenen Zustand, bis eine vorbestimmte
Speicherungszeit nach dem bestimmten Zeitpunkt verstreicht, um Energie
in der Primärspule zu speichern. Das Zündungssteuergerät öffnet
den Schaltabschnitt bei einem weiteren bestimmten Zeitpunkt und
hält den Schaltabschnitt während einer Periode
von dem weiteren bestimmten Zeitpunkt in einem geöffneten
Zustand, bis der erfasste Sekundärstrom kleiner als ein
Zündvorgangshaltestromwert wird, der gleich oder kleiner
dem Referenzstromwert ist, um die Zündspannung zwischen den
Elektroden der Zündkerze nach dem Speichern der Energie
zu erzeugen.
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Bei
diesem Aufbau kann der Verbrennungszustand der Verbrennungskraftmaschine
wie folgt durch Einstellen des Zündvorgangshaltestromwerts bei
einem Wert, der gleich oder größer dem Entladungshaltestromwert
ist, und gleich oder kleiner dem Referenzstromwert ist, verbessert
werden. D. h., dass wenn der Sekundärstrom kleiner als
der Zündvorgangshaltestromwert wird, sodass das Aufrechthalten
der Funkenzündung nicht erwartet werden kann, die Speisung
der Primärspule durch Schließen des Schaltabschnitts
durchgeführt wird, und die Speicherung der Energie in der
Primärspule gestartet wird. Der Schaltabschnitt verbleibt
während der Periode nach Schließen des Schaltabschnitts
in dem geschlossenen Zustand bis die Speicherungszeit abläuft.
D. h., dass die Zeit zum Anhäufen der Energie in der Primärspule
auf die Speicherungszeit begrenzt ist. Daher wird die Zeit, in der
die Funkenentladung in der Mehrfachentladungsperiode nicht auftritt,
verkürzt, sodass der Verbrennungszustand der Verbrennungskraftmaschine
verbessert werden kann. Der Zündvorgangshaltestromwert
kann eingestellt werden, um gleich dem Referenzstromwert zu sein.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung erfasst das Zündungssteuergerät einen
Erfolg und eine Fehlfunktion der Zündung bei einer Vielzahl
von Zeitpunkten während der Mehrfachentladungssteuerung.
Daher kann der Erfolg und die Fehlfunktion der Zündung
durch Verstehen der Erzeugungssituation der Funkenentladung während der
gesamten Mehrfachentladungsperiode erfasst werden.
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Der
Zustand (Durchflussgeschwindigkeit, Druck und Temperatur) des zylinderinternen
Gases schwankt innerhalb einer abgelaufenen Zeit nach dem Zündzeitpunkt,
und der Entladungshaltestromwert schwankt ebenso mit der Schwankung
des Zustands. Daher gilt gemäß einem weiteren
Aspekt der vorliegenden Erfindung, dass das Zündungssteuergerät
den Referenzstromwert variabel bei jeder Erfassung des Erfolges
und der Fehlfunktion der Zündung gemäß einer
verstrichenen Zeit nach dem Zündzeitpunkt einstellt. Darüber
hinaus gilt gemäß noch einem weiteren Aspekt der
vorliegenden Erfindung, dass das Zündungssteuergerät
die Referenzzeit bei jeder Erfassung des Erfolges und der Fehlfunktion
der Zündung gemäß der verstrichenen Zeit nach
dem Zündzeitpunkt einstellt. Daher kann der Erfassungsfehler
bei der Erfassung des Erfolges und der Fehlfunktion der Zündung
verhindert werden.
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Die
Funktion von jedem der mehreren Abschnitte gemäß der
vorliegenden Erfindung kann durch ein Hardware-Betriebsmittel mit
einer durch dessen konstruktionsspezifizierten Funktion, ein Hardware-Betriebsmittel
mit einer durch ein Programm spezifizierten Funktion oder einer
Kombination der Hardware-Betriebsmittel beider Arten realisiert
werden. Die Funktionen der mehreren Abschnitte sind nicht auf jene
beschränkt, die durch die Hardware-Betriebsmittel voneinander
physisch unabhängig sind.
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Die
vorliegende Erfindung kann nicht nur als auf eine Vorrichtung gerichtete
Erfindung betrachtet werden, sondern ebenso als eine auf ein Programm gerichtete
Erfindung, eine auf ein das Programm speicherndes Speichermedium
gerichtete Erfindung und eine auf ein Verfahren gerichtete Erfindung
spezifiziert werden.
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Merkmale
und Vorteile von Ausführungsbeispielen sowie Verfahren
und Vorgänge und die Funktion der bezüglichen
Teile werden anhand der nachfolgenden detaillierten Beschreibung,
den anhängenden Patentansprüchen und den Zeichnungen,
wobei all diese einen Teil dieser Anmeldung bilden, ersichtlich.
In den Zeichnungen gilt:
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1 ist
ein schematisches Diagramm, das einen allgemeinen Aufbau eines Zündungssteuersystems
gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung zeigt;
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2 ist
ein Zeitdiagramm, das ein Beispiel einer Mehrfachentladungssteuerung
zeigt;
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3 ist
ein schematisches Diagramm, das einen Zündungserfassungsabschnitt
gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel
zeigt;
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4 ist
ein Zeitdiagramm, das eine Mehrfachentladungssteuerung gemäß dem
ersten Ausführungsbeispiel zeigt;
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5 ist
ein schematisches Diagramm, das eine Ausgabeschaltung eines Zündungserfassungsabschnitts
gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiels
der vorliegenden Erfindung zeigt; und
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6 ist
ein Zeitdiagramm, das eine Mehrfachentladungssteuerung gemäß dem
zweiten Ausführungsbeispiel zeigt.
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Nachstehend
werden Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung
mit Bezugnahme auf die anhängenden Zeichnungen beschrieben.
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Ein
erstes Ausführungsbeispiel realisiert die vorliegende Erfindung
als ein Zündungssteuersystem für eine Mehrzylinderverbrennungskraftmaschine.
Details des erfindungsgemäßen Zündungssteuersystems
werden nachstehend beschrieben. Zunächst wird ein schematischer
Aufbau des Zündungssteuerungssystems mit Bezugnahme auf 1 beschrieben.
Das in 1 gezeigte Zündungssteuerungssystem ist
so aufgebaut, dass eine Funkenentladung in einer Zündkerze 12 einer
Zündungsvorrichtung 11 basierend auf einem Zündsignal IGt
einer elektronischen Steuereinheit 10 (nachstehend als
ECU bezeichnet) erzeugt wird.
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Genauer
gesagt sind eine Zündkerze 12 und eine Zündspule 13 in
jedem der Zylinder der Verbrennungskraftmaschine platziert. Die
Zündspule 13 besteht aus einer Primärspule 14,
einer Sekundärspule 15 und dergleichen, und erzeugt
eine Hochspannung für eine Zündung (d. h., eine
Zündspannung) zwischen Elektroden der Zündkerze 12.
Ein Ende der Primärspule 14 ist mit einem Energiequellenabschnitt 16 verbunden,
und ein Transistor 17 für eine Zündung
(nachstehend als Zündtransistor bezeichnet) als ein Schaltabschnitt
ist zwischen dem anderen Ende der Primärspule 14 und
der Masse angeordnet. Der Energiequellenabschnitt 16 besteht
aus einer Batterie 18, einer Energiespeicherungsspule 19,
die in Reihe mit der Batterie 18 verbunden ist, einem zwischen
der Energiespeicherungsspule 19 und der Masse angeordneten
Verstärkungstransistor 20, einer parallel mit
dem Verstärkungstransistor 20 verbundenen Diode 21,
einer zwischen der Diode 21 und der Masse angeordneten
Zündkapazität 22, und dergleichen.
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Der
Verstärkungstransistor 20 wird als Antwort auf
ein Ansteuersignal DSch, das von einem Antriebsteuerabschnitt 23 ausgegeben
wird, ein- und ausgeschaltet. Der Zündtransistor 17 wird
als Antwort auf ein Ansteuersignal DSig, das von dem Antriebssteuerabschnitt 23 ausgegeben wird,
ein- und ausgeschaltet. Ein Ende der Sekundärspule 15 ist
mit der Zündkerze 12 verbunden, und das andere
Ende der Sekundärspule ist über einen Widerstand 24 mit der
Masse verbunden. Ein Kontaktpunkt zwischen der Sekundärspule 15 und
dem Widerstand 24 ist mit dem Antriebssteuerabschnitt 23 verbunden.
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Die
ECU 10 besteht hauptsächlich aus einem bekannten
Mikrocomputer, der mit einer CPU, einem Speicher und dergleichen
ausgestattet ist. Die ECU 10 führt in dem Speicher
gespeicherte Programme aus, um entsprechende Komponenten eines Motorsystems
inklusive einer Verbrennungskraftmaschine als eine Hauptkomponente
zu steuern. Zum Beispiel steuert die ECU 10 einen Zündzeitpunkt
der Verbrennungskraftmaschine. D. h., dass die ECU 10 Betriebszustandsinformationen
erhält, die einen Betriebszustand eines Fahrzeugs angeben,
wie etwa eine Drehzahl der Verbrennungskraftmaschine und ein Gaspedalbetriebsumfang,
und berechnet den optimalen Zündzeitpunkt basierend auf
den Betriebszustandsinformationen. Daher erzeugt die ECU 10 das Zündsignal
IGt gemäß dem Zündzeitpunkt, und gibt das
Zündsignal IGt an die Zündungsvorrichtung 11 aus.
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Das
Zündungssteuerungssystem gemäß dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel führt eine Mehrfachentladungssteuerung
durch, um zu bewirken, dass die Zündkerze 12 die
Funkenentladung mehrere Male in einem Verbrennungshub erzeugt, um
einen Verbrennungszustand zu verbessern. Z. B. berechnet die ECU 10 eine
Mehrfachentladungsperiode zum wiederholten Erzeugen der Funkenentladung
basierend auf den Betriebszustandsinformationen, und gibt ein Mehrfachperiodensignal
IGw aus, das die Mehrfachentladungsperiode angibt, an den Antriebssteuerabschnitt 23 aus.
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Als
nächstes wird ein Beispiel der Mehrfachentladungssteuerung
mit Bezugnahme auf 2 beschrieben. In der Mehrfachentladungsperiode
(von Zeitpunkt t11 bis Zeitpunkt t16 in 2) werden
ein Zündvorgang und ein Energiespeicherungsvorgang nacheinander
zu jedem Schaltzeitpunkt α wiederholt. Der Zündvorgang
ist ein Vorgang zum Erzeugen einer Zündspannung (z. B.
bei einem Intervall von dem Zeitpunk t11 zu dem Zeitpunkt t12, oder
ein Intervall von dem Zeitpunkt t13 zu dem Zeitpunkt t14), und der Energiespeicherungsvorgang
ist ein Vorgang zum Speichern der Energie in dem Energiequellenabschnitt 16 (z.
B. ein Intervall von Zeitpunkt t12 bis Zeitpunkt t13 oder ein Intervall
von Zeitpunkt t14 bis Zeitpunkt t15). In einer Speicherungsperiode
elektrostatischer Energie (ein Intervall von Zeitpunkt t16 zu Zeitpunkt
t17 in 2) wird elektrostatische Energie in der Zündkapazität 22 gespeichert.
In einer Speicherungsperiode elektromagnetischer Energie (ein Intervall
von t10 bis t11 in 2) wird eine elektromagnetische
Energie in der Energiespeicherungsspule 19 angehäuft.
Die elektrostatische Energie und die elektromagnetische Energie
werden in dem ersten Zündungsvorgang in der Mehrfachentladungsperiode
verwendet. In 2 bezeichnet V eine Ladungsspannung
der Zündkapazität 22.
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Genauer
gesagt gilt, dass wenn das Zündsignal IGt auf ein Niveau
H (d. h. ein oberes Niveau) zu dem Zeitpunkt t10 ansteigt, wird
das Ansteuersignal DSch als Antwort auf das Niveau H angehoben.
Als eine Folge wird der Verstärkungstransistor 20 eingeschaltet,
und ein Strom fließt durch die Energiespeicherungsspule 19.
Demzufolge wird elektromagnetische Energie in der Energiespeicherungsspule 19 gespeichert.
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Wenn
daraufhin das Zündsignal IGt auf ein Niveau L (d. h. ein
niedriges Niveau) zu dem Zeitpunkt t11 vermindert wird, wird das
Ansteuersignal DSch auf das Niveau L vermindert, und das Ansteuersignal
DSig wird auf das Niveau H angehoben. Daher wird der Verstärkungstransistor 20 ausgeschaltet,
und der Zündtransistor 17 eingeschaltet. Als eine Folge
gilt, dass aufgrund der in der Energiespeicherungsspule 19 gespeicherten
elektromagnetische Energie und der in der Zündkapazität 22 geladenen elektrostatischen
Energie ein Primärstrom I1 durch die Primärspule 14 fließt.
Demzufolge wird eine Zündspannung in die Sekundärspule 15 induziert. Wenn
die Zündspannung eine Entladungsspannung erreicht, tritt
die erste Zündentladung der Zündkerze 12 auf,
und ein Sekundärstrom I2 fließt in eine negative
Richtung, wie in 2 gezeigt.
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Zu
dem Zeitpunkt t12 gilt, dass wenn die Schaltzeit α nach
dem Zeitpunkt t11 verstreicht, das Ansteuersignal DSch auf das Niveau
H angehoben wird, und das Ansteuersignal DSig auf das Niveau L vermindert
wird. Daher wird der Verstärkungstransistor 20 eingeschaltet,
und der Zündtransistor 17 ausgeschaltet. Als eine
Folge fließt ein Strom durch die Energiespeicherungsspule 19,
und die elektromagnetische Energie wird in der Energiespeicherungsspule 19 gespeichert.
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Zu
dem Zeitpunkt t13, wenn die Schaltzeit α nach dem Zeitpunkt
t12 verstreicht, wird das Ansteuersignal DSch auf das Niveau L vermindert,
und das Ansteuersignal DSig wird auf das Niveau H angehoben. Daher
wird der Verstärkungstransistor 20 ausgeschaltet
und der Zündtransistor 17 eingeschaltet. Als eine
Folge fließt der Primärstrom I1 aufgrund der in
der Energiespeicherungsspule 19 gespeicherten elektromagnetischen
Energie durch die Primärspule 14. Demzufolge wird
die Zündspannung in die Sekundärspule 15 induziert.
Wenn die Zündspannung die Entladungsspannung erreicht,
tritt die Funkenentladung an der Zündkerze 12 wiederum
auf, und der Sekundärstrom I2 fließt in die negative
Richtung, wie in 2 gezeigt.
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Anschließend
wird in dem Intervall von dem Zeitpunkt t13 zu dem Zeitpunkt t14
der gleiche Vorgang wie der Vorgang in dem Intervall von dem Zeitpunkt
t11 zu dem Zeitpunkt t12 ausgeführt (d. h., der Zündvorgang
wird ausgeführt). In dem Intervall von dem Zeitpunkt t14
zu dem Zeitpunkt t15 wird der gleiche Vorgang wie der Vorgang in
dem Intervall von dem Zeitpunkt t12 zu dem Zeitpunkt t13 ausgeführt (d.
h., der Energiespeicherungsvorgang wird ausgeführt). Daher
werden der Energiespeicherungsprozess und der Zündungsprozess
wiederholt und nacheinander zu jeder Schaltzeit α ausgeführt,
bis das Mehrfachperiodensignal IGw zu dem Zeitpunkt t16 unter das
Niveau L fällt.
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In
dem Intervall t16 zu dem Zeitpunkt t17 wird das Signalniveau des
Ansteuersignals DSch nacheinander zwischen dem Niveau H und dem
Niveau L umgeschaltet, bis die Ladespannung V der Zündkapazität 22 eine
vorbestimmte Spannung erreicht. In dem gleichen Intervall wird das
Ansteuersignal DSig bei dem Niveau L gehalten. Demzufolge wird die
elektromagnetische Energie in der Energiespeicherungsspule 19 gespeichert,
während der Verstärkungstransistor 20 auf
EIN ist. Wenn der Verstärkungstransistor 20 nach
der Speicherung der Energie in der Energiespeicherungsspule 19 ausgeschaltet
wird, wird die Energie der Zündkapazität 22 zugeführt.
Als eine Folge steigt die Ladespannung V der Zündkapazität 22 schrittweise
wie in 2 gezeigt an.
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Die
Mehrfachentladungssteuerung, in der der Energiespeicherungsvorgang
und der Zündvorgang nacheinander zu jeder vorbestimmten
Schaltzeit α wie vorstehend beschrieben wiederholt werden,
können ein Problem aufweisen, dass auch wenn die Funkenentladung
während des Zündvorgangs ausgeblasen wird, der
Zündvorgang fortgesetzt wird, bis die Schaltzeit α danach
verstreicht. In diesem Fall tritt die Zeit, in der die Funkenentladung
nicht auftritt, nicht lange in der Mehrfachentladungsperiode auf, sodass
der Verbrennungszustand verschlechtert wird. Insbesondere wurde
in den vergangenen Jahren eine magere Verbrennung (Magerverbrennung) durchgeführt,
und es ist notwendig, eine magere Verbrennung für einen
verbesserten Treibstoffverbrauch durchzuführen. Bei der
mageren Verbrennung wird eine Turbulenz (Strömung) durch
Erzeugen eines Strudels oder einer Turbulenz induziert, um eine
Verbrennungsgeschwindigkeit zu verbessern. Demzufolge ist eine Durchflussgeschwindigkeit
des zylinderinternen Gases hoch, und die Funkenentladung tendiert
relativ dazu, ausgeblasen zu werden. Daher kann das vorstehend beschriebene
Problem erheblich sein.
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Im
Gegensatz dazu, gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel,
wird ein Übergang von dem Zündvorgang zu dem Energiespeicherungsvorgang
durchgeführt, bevor die Funkenentladung ausgeblasen wird.
Genauer gesagt wird der Zündvorgang beendet und der Energiespeicherungsvorgang zu
einem Zeitpunkt gestartet, wenn der Sekundärstrom I2 kleiner
als ein Zündvorgangshaltestromwert Ij1 wird. Daher kann
die Störung des Verbrennungszustands durch Verkürzen
der Zeit, in der die Funkenentladung nicht auftritt, in der Mehrfachentladungsperiode
verhindert werden. Darüber hinaus werden ein Erfolg und
eine Fehlfunktion der Zündung basierend auf dem Sekundärstrom 12 erfasst.
Genauer gesagt wird der Erfolg der Zündung erfasst, wenn
der Zustand, in dem der Sekundärstrom I2 gleich oder größer
einem Referenzstromwert Ij2 ist, für mindestens eine Referenzzeit
Tj gehalten wird. Die Fehlfunktion der Zündung wird erfasst,
wenn die Dauer des Zustands, in dem der Sekundärstrom I2 gleich
oder größer dem Referenzstromwert Ij2 ist, kleiner
als die Referenzzeit Tj ist.
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Als
nächstes wird ein Aufbau eines Zündungserfassungsabschnitts 30 zum
Erfassen des Erfolges und der Fehlfunktion der Zündung
mit Bezugnahme auf 3 beschrieben. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
ist der Zündungserfassungsabschnitt 30 beispielsweise
in dem Antriebssteuerabschnitt 23 (siehe 1)
eingebaut. Wie in 3 gezeigt, besteht der Zündungserfassungsabschnitt 30 aus
einer Stromwertbestimmungsschaltung 31, einer Dauerbestimmungsschaltung 32 und
einer Ausgabeschaltung 33.
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Die
Stromwertbestimmungsschaltung 31 bestimmt, ob der Sekundärstrom
I2 gleich oder größer einem Referenzstromwert
Ij2 ist, basierend auf einer Spannung VR (siehe 1)
an dem Kontaktpunkt zwischen der Sekundärspule 15 und
dem Widerstand 24, und gibt ein Stromwertbestimmungssignal CS1,
das das Bestimmungsergebnis angibt, aus.
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Die
Dauerbestimmungsschaltung 32 umfasst hauptsächlich
einen Komparator 35 zum Vergleichen einer Ladespannung
VC1 einer Kapazität 34 mit einer Referenzspannung
Vth1. Die Dauerbestimmungsschaltung 32 bestimmt, ob der
Zustand, in dem die Stromwertbestimmungsschaltung 31 bestimmt,
dass der Sekundärstrom I2 gleich oder größer
dem Referenzstromwert Ij2 ist, für mindestens die Referenzzeit
Tj andauert. Die Dauerbestimmungsschaltung 32 gibt ein
Sekundärstrombestimmungssignal CS2 aus, das das Bestimmungsergebnis
angibt. Genauer gesagt ist die Kapazität 34 mit
einer Konstantstromladequelle 36 und einer Konstantstromentladequelle 37 verbunden.
Ein Schaltelement 38 ist zwischen der Konstantstromladequelle 36 und der
Kapazität 34 angeordnet. Das Mehrfachperiodensignal
IGw wird zu einer Steuerelektrode des Schaltelements 38 eingegeben.
Ein Schaltelement 39 ist zwischen der Konstantstromentladequelle 37 und
der Masse angeordnet. Ein negatives UND (Nicht-UND-Verknüpfung)
des Mehrfachperiodensignals IGw und das Stromwertbestimmungssignal
CS1 werden an eine Steuerelektrode des Schaltelements 39 eingegeben.
Genauer gesagt ist die Steuerelektrode des Schaltelements 39 mit
einer Zweifacheingabe-NAND-Schaltung 40 verbunden. Einer
der beiden Eingänge der NAND-Schaltung 40 ist
mit der ECU 10 verbunden, und der andere der beiden Eingänge
der NAND-Schaltung 40 ist mit der Stromwertbestimmungsschaltung 31 verbunden.
In 3 bezeichnet VB eine Batteriespannung.
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Die
Ausgangsschaltung 33 empfängt das Sekundärstrombestimmungssignal
CS2 der Dauerbestimmungsschaltung 32 und gibt ein Zündungsbestätigungssignal
IGf, das den Erfolg und die Fehlfunktion der Zündung angibt,
aus. Zum Beispiel gibt die Ausgabeschaltung 33 einen L-Niveauimpuls
mit einer vorbestimmten Breite als ein Signal, das den Erfolg der
Zündung angibt, aus.
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Als
nächstes wird die Mehrfachentladungssteuerung gemäß dem
vorliegenden Ausführungsbeispiel mit Bezugnahme auf 4 beschrieben.
In 4 wird angenommen, dass die Zustände
des Gases in dem Zylinder (Durchflussgeschwindigkeit, Druck und
Temperatur) zwischen den unterschiedlichen Zündvorgängen
unterschiedlich sind. Daher sind die Wellenformen des Sekundärstroms
I2 in den unterschiedlichen Zündvorgängen zueinander
unterschiedlich. Darüber hinaus wird angenommen, dass der
Zündvorgangshaltestromwert Ij1 und der Referenzstromwert
Ij2 auf den gleichen Wert eingestellt sind. In 4 ist
die Speicherungsperiode elektrostatischer Energie (hinsichtlich
dem Intervall von dem Zeitpunkt t16 zu dem Zeitpunkt t17 in 2)
nicht gezeigt.
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Zunächst
wird ein Fall, in dem der Erfolg der Zündung erfasst wird,
beschrieben.
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Wenn
das Zündsignal IGt zu dem in 4 gezeigten
Zeitpunkt t20 auf das Niveau L vermindert wird, wird das Ansteuersignal
DSch auf das Niveau L vermindert, und das Ansteuersignal DSig auf
das Niveau H erhöht. Daher wird der Verstärkungstransistor 20 ausgeschaltet
und der Zündtransistor 17 eingeschaltet, sodass
der Zündvorgang gestartet wird.
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Wenn
der Sekundärstrom gleich oder größer dem
Referenzstromwert Ij2 wird, steigt das Stromwertbestimmungssignal
CS1 auf das Niveau H. Zu diesem Zeitpunkt gilt, da das Mehrfachperiodensignal
IGw auf dem Niveau H gehalten wird, dass das Schaltelement 38 eingeschaltet
und das Schaltelement 39 ausgeschaltet wird. Daher wird
die Kapazität 34 geladen, und als eine Folge steigt
die Ladespannung VC1 der Kapazität 34. Nach dem
Zeitpunkt t20 sinkt der Sekundärstrom I2 schrittweise,
da die der Primärspule 14 zugeführte
Energie abnimmt, und die Energie für die Funkenentladung
verwendet wird.
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Wenn
die Ladespannung VC1 der Kapazität 34 zu einem
Zeitpunkt t21 gleich oder größer der Referenzspannung
Vth1 des Komparators 35 wird, steigt das Sekundärstrombestimmungssignal
CS2 des Komparators 35 auf das Niveau H. Als eine Folge wird
das L-Niveau-Impulssignal mit der vorbestimmten Breite von der Ausgabeschaltung 33 als
das Zündbestätigungssignal IGf ausgegeben.
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Wenn
der Sekundärstrom I2 zum Zeitpunkt t22 auf den Referenzstromwert
Ij2 abfällt, fällt das Stromwertbestimmungssignal
CS1 auf das Niveau L. Demzufolge wird das Ansteuersignal DSch auf
das Niveau H erhöht und das Ansteuersignal DSig auf das
Niveau L gesenkt. Als eine Folge wird der Verstärkungstransistor 20 eingeschaltet
und der Zündtransistor 17 ausgeschaltet. Daher
wird der Zündvorgang beendet, und der Energiespeicherungsvorgang wird
gestartet.
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Zum
Zeitpunkt t23, wenn eine vorbestimmte Speicherungszeit β nach
dem Zeitpunkt t22 verstreicht, wird das Ansteuersignal DSch auf
das Niveau L gesenkt und das Ansteuersignal DSig auf das Niveau
H erhöht. Daher wird der Verstärkungstransistor 20 ausgeschaltet
und der Zündtransistor 17 eingeschaltet. Als eine
Folge wird der Energiespeicherungsvorgang beendet und der Zündvorgang
wieder gestartet. Darüber hinaus wird ein Laden der Kapazität 34 aufgrund
des Neustarts des Zündvorgangs gestartet, und als eine
Folge steigt die Ladespannung VC1 der Kapazität 34 an.
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Wenn
der Sekundärstrom I2 zum Zeitpunkt t24 kleiner als der
Referenzstromwert Ij2 wird, wird der Zündvorgang beendet
und der Energiespeicherungsvorgang neu gestartet. Zu diesem Zeitpunkt gilt,
da die Ladespannung VC1 der Kapazität 34 kleiner
als die Referenzspannung Vth1 ist, dass das Sekundärstrombestimmungssignal
CS2 des Komparators 35 nicht auf das Niveau H ansteigt,
und das L-Niveau-Impulssignal mit der vorbestimmten Breite nicht von
der Ausgabeschaltung 33 als das Zündbestätigungssignal
IGf ausgegeben wird.
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Zum
Zeitpunkt t25, wenn die Speicherungszeit β nach dem Zeitpunkt
t24 verstreicht, wird der Energiespeicherungsvorgang beendet und
der Zündvorgang wird neu gestartet. Daher gilt, dass wenn
die Ladespannung VC1 der Kapazität 34 gleich oder
größer der Referenzspannung Vth1 zum Zeitpunkt
t26 wird, das L-Niveau-Impulssignal mit der vorbestimmten Breite
von der Ausgabeschaltung 33 als das Zündbestätigungssignal
IGf ausgegeben wird. Der Zündvorgang wird zum Zeitpunkt
t27 neu gestartet. Die Ladespannung VC1 der Kapazität 34 wird
zum Zeitpunkt t28 gleich oder größer der Referenzspannung
Vth1. Als eine Folge gilt, dass zum Zeitpunkt t28 das L-Niveau-Impulssignal
mit der vorbestimmten Breite von der Ausgabeschaltung 33 als
das Zündbestätigungssignal IGf ausgegeben wird.
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Als
nächstes wird ein Fall, in dem die Fehlfunktion der Zündung
erfasst wird, beschrieben. Wie vorstehend beschrieben, wenn der
Sekundärstrom I2, wie in dem Intervall von dem Zeitpunkt
t23 zu dem Zeitpunkt t24 in 4 gezeigt,
fließt, d. h., wenn die Dauer des Zustands, in dem der
Sekundärstrom I2 gleich oder größer dem
Referenzstromwert Ij2 ist, kürzer als die Referenzzeit
Tj ist, gilt, dass das L-Niveau-Impulssignal nicht als das Zündbestätigungssignal
IGf ausgegeben wird. Daher gilt, dass wenn der Sekundärstrom
I2, wie in dem Intervall von dem Zeitpunkt t23 zu dem Zeitpunkt
t24 in 4 gezeigt, in dem gesamten Zündvorgang
in der Mehrfachentladungsperiode fließt, der gleiche Vorgang
wie der Vorgang in dem Intervall von dem Zeitpunkt t23 zu dem Zeitpunkt
t24 in dem gesamten Zündvorgang ausgeführt wird.
Als eine Folge wird das Zündbestätigungssignal
IGf während der Mehrfachentladungsperiode auf dem Niveau
H gehalten.
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Daher
gilt in der Mehrfachentladungssteuerung gemäß dem
vorliegenden Ausführungsbeispiel, dass der Wechsel zu dem
Energiespeicherungsprozess zu dem Zeitpunkt, bei dem die Sekundärspannung 12 kleiner
als der Zündvorgangshaltestromwert Ij1 während
des Zündvorgangs wird, d. h., bevor die Funkenentladung
ausgeblasen wird, durchgeführt wird. Darüber hinaus
wird das Zündbestätigungssignal IGf, das den Erfolg
und die Fehlfunktion der Zündung angibt, basierend auf
dem Sekundärstrom I2 ausgegeben.
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Das
vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel bietet die
folgenden besonderen Effekte.
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Als
der Erfassungsvorgang, der den Erfolg und die Fehlfunktion der Zündung
betrifft, wird der Erfolg der Zündung erfasst, wenn der
Zustand in dem der Sekundärstrom I2 gleich oder größer
dem Referenzstromwert Ij2 ist, für die Referenzzeit Tj
oder darüber hinaus andauert. Die Fehlfunktion der Zündung wird
erfasst, wenn die Dauer des Zustands, in dem der Sekundärstrom
I2 gleich oder größer dem Referenzstromwert Ij2
ist, kürzer als die Referenzzeit Tj ist. Dadurch gilt,
dass durch Erfassen des Erfolgs und der Fehlfunktion der Zündung
basierend auf dem Sekundärstrom I2 der Erfassungsfehler
im Vergleich mit dem Fall, in dem die Erfassung basierend auf dem Primärstrom
erfasst wird, verhindert werden kann.
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Bei
der Mehrfachentladungssteuerung wird der Wechsel auf den Energiespeicherungsvorgang zu
dem Zeitpunkt, in dem der Sekundärstrom I2 kleiner als
der Zündvorgangshaltestromwert Ij1 wird, d. h., der Zeitpunkt,
bei dem der Sekundärstrom I2 abfällt und das Halten
der Funkenentladung nicht zu erwarten ist, durchgeführt.
Darüber hinaus wird die Ausführungszeit des Energiespeicherungsvorgangs auf
die Speicherungszeit β begrenzt. Daher wird die Zeit, in
der die Funkenentladung bei der Mehrfachentladungsperiode nicht
auftritt, verkürzt, sodass der Verbrennungszustand verbessert
werden kann.
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Eine
Technologie zum Erfassen des Erfolgs und der Fehlfunktion der Zündung
basierend auf einem Ionenstrom ist bekannt. Gemäß dieser
Technologie gilt, dass nachdem eine Zündspannung zwischen
Elektroden einer Zündspannung angelegt wird, eine Spannung
zum Erfassen des Ionenstroms an der Zündkerze angelegt
wird. Daher wird der während einer Verbrennung eines zylinderinternen
Gases erzeugte Ionenstrom erfasst. Der Erfolg der Zündung
wird erfasst, wenn ein Ionenstrom erfasst wird, der gleich oder
größer einem vorbestimmten Stromwert ist.
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In
diesem Fall gilt, dass zusätzlich zu der vorstehend beschriebenen
Mehrfachentladungsperiode, der Speicherungsperiode elektrostatischer
Energie und der Speicherungsperiode elektromagnetischer Energie
eine Periode zum Erfassen des Ionenstroms (nachstehend als Ionenstromerfassungsperiode
bezeichnet), wie vorstehend beschrieben, notwendig ist. Wenn daher
die Drehzahl der Verbrennungskraftmaschine steigt und der Zündzyklus
kürzer wird, muss eine der vorstehenden vier Perioden verkürzt werden.
Wenn die Mehrfachentladungsperiode, die Speicherungsperiode elektrostatischer
Energie oder die Speicherungsperiode elektromagnetischer Energie
verkürzt wird, wird ein Anteil der Fehlzündungen ansteigen.
Wenn die Ionenstromerfassungsperiode verkürzt wird, wird
es schwierig, den Erfolg und die Fehlfunktion der Zündung
korrekt zu erfassen. Darüber hinaus gilt, da der in der
Ionenstromerfassungsperiode erfasste Ionenstrom winzig ist, ist
eine Verstärkung des Ionenstroms mit einer Verstärkungsschaltung,
wie etwa einem Ladungsverstärker, notwendig.
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In
dieser Hinsicht gilt gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel,
dass ein Erfolg und eine Fehlfunktion der Zündung basierend
auf dem Sekundärstrom I2, der während der Mehrfachentladungsperiode
fließt, erfasst wird. Demzufolge kann der Anstieg des Anteils
der Fehlzündung, die mit der Erfassung des Erfolgs und
der Fehlfunktion der Zündung einhergeht, verhindert werden.
Darüber hinaus gilt, weil der Erfolg und die Fehlfunktion
der Zündung basierend auf dem Sekundärstrom I2
erfasst wird, der relativ groß ist, dass die vorstehend
beschriebene Verstärkungsschaltung unnötig ist.
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Als
nächstes wird ein zweites Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung beschrieben.
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Gemäß dem
zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung
gilt, dass auch wenn die Beibehaltung des Zustands, in dem der Sekundärstrom
I2 gleich oder größer dem Referenzstromwert Ij2 über
die Referenzzeit Tj hinaus, mehrere Male während der Mehrfachentladungsperiode
erfasst wird, der L-Niveau-Impuls (das Signal, das den Erfolg der
Zündung angibt) als das Zündbestätigungssignal IGf
nur einmal ausgegeben wird. Die Komponenten gemäß dem
zweiten Ausführungsbeispiel, mit Ausnahme der Ausgabeschaltung 33 (siehe 3)
des Zündungserfassungsabschnitts 30, sind im Wesentlichen
die gleichen wie die entsprechenden Komponenten gemäß dem
ersten Ausführungsbeispiel. Daher sind die Komponenten
mit Ausnahme der Ausgabeschaltung 33 mit den gleichen Bezugszeichen oder
Nummern wie in dem ersten Ausführungsbeispiel bezeichnet,
und deren Beschreibungen werden hier nicht wiederholt.
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Zunächst
wird der Aufbau der Ausgabeschaltung 33 gemäß dem
vorliegenden Ausführungsbeispiel mit Bezugnahme auf 5 detailliert
beschrieben. In 5 bezeichnet VB eine Batteriespannung.
Die in 5 gezeigte Ausgabeschaltung 33 umfasst
hauptsächlich einen Komparator 51 zum Vergleichen
einer Ladespannung VC2 einer Kapazität 50 mit
einer Referenzspannung Vth2, und einem RS-Flip-Flop 52.
Das Zündbestätigungssignal IGf wird von einem –Q-Anschluss des Flip-Flops 52 ausgegeben.
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Genauer
gesagt ist die Kapazität 50 mit einer Ladekonstantstromquelle 53 und
einer Endladekonstantstromquelle 54 verbunden. Ein Schaltelement 55 ist
zwischen der Ladekonstantstromquelle 53 und der Kapazität 50 angeordnet.
Ein FF-Q-Signal (ein von einem Q-Anschluss des Flip-Flops 52 ausgegebenes Signal)
wird in eine Steuerelektrode des Schaltelements 55 eingegeben.
Ein Schaltelement 56 ist zwischen der Endladekonstantstromquelle 54 und
der Masse angeordnet. Ein negatives ODER (Nicht-ODER-Verknüpfung)
des Mehrfachperiodensignals IGw und das FF-Q-Signal des Flip-Flops 52 wird
in eine Steuerelektrode des Schaltelements 56 eingegeben.
Z. B. ist eine Zweifacheingangs-NOR-Schaltung 57 mit der
Steuerelektrode des Schaltelements 56 verbunden. Einer
der beiden Eingänge der NOR-Schaltung 57 ist mit
der ECU 10 verbunden, und der andere der beiden Eingänge
der NOR-Schaltung 57 ist mit dem Q-Anschluss des Flip-Flops 52 verbunden.
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Eine
Impulserzeugungsschaltung 58 ist mit einem S-Anschluss
des Flip-Flops 52 verbunden. Die Impulserzeugungsschaltung 58 empfängt
das Sekundärstrombestimmungssignal CS2 der Dauerbestimmungsschaltung 32 (siehe 3)
und gibt ein Impulssignal aus. Ein R-Anschluss des Flip-Flops 52 ist
mit dem Komparator 51 verbunden.
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Als
nächstes wird die Mehrfachentladungssteuerung gemäß dem
vorliegenden Ausführungsbeispiel mit Bezugnahme auf 6 beschrieben.
Die Teile (a) bis (d) in 6 sind im Wesentlichen die gleichen
wie die Teile (a), (b), (f) und (i) in 4. Wie in 4,
sind die Speicherungsperioden elektrostatischer Energie (das Intervall
von dem Zeitpunkt t16 zu dem Zeitpunkt t17 in 2)
in 6 nicht gezeigt.
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Wenn
das Mehrfachperiodensignal IGw zum in 6 gezeigten
Zeitpunkt t30 auf das Niveau H ansteigt, fällt das Ausgangssignal
der NOR-Schaltung 57 auf das Niveau L, sodass das Schaltelement 56,
wie durch den SW-D in Teil (i) in 6 gezeigt, ausgeschaltet
wird. Das SW-D in Teil (i) in 6 bezeichnet
ein Verhalten des Entladungsschaltelements 56.
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Wenn
daraufhin das Ausgangssignal CS2 der Dauerbestimmungsschaltung 32 (siehe 3) zum
Zeitpunkt t31 auf das Niveau H ansteigt, wird ein H-Niveau-Impuls
als das FF-S-Signal von der Impulserzeugungsschaltung 58 ausgegeben.
Daher fällt das Zündbestätigungssignal
IGf auf das Niveau L. Darüber hinaus gilt, dass weil das
FF-Q-Signal des Flip-Flops 52 zu diesem Zeitpunkt auf das
Niveau H ansteigt, das Schaltelement 55, wie durch das
SW-C in Teil (h) in 6 gezeigt, eingeschaltet wird.
Das SW-C in Teil (h) in 6 bezeichnet ein Verhalten des
Ladeschaltelements 55. Zu diesem Zeitpunkt gilt, dass weil
das Schaltelement 56 AUS ist, das Laden der Kapazität 50 gestartet
wird.
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In
einem Intervall von dem Zeitpunkt t31 zu dem Zeitpunkt t32 ist die
Ladespannung VC2 der Kapazität 50 kleiner als
die Referenzspannung Vth2. Daher gilt, dass das FF-R-Signal (das
dem R-Anschluss des Flip-Flops 52 eingegebene Signal) auf dem
Niveau L aus dem Komparator 51 ausgegeben wird. Als eine
Folge werden die Signalniveaus des Zündbestätigungssignals
IGf und des FF-Q-Signals zum Zeitpunkt t31 in dem Flip-Flop 52 gehalten.
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Wenn
die Ladespannung VC2 der Kapazität 50 zum Zeitpunkt
t32 die Referenzspannung Vth2 erreicht, steigt das Zündbestätigungssignal
IGf auf das Niveau H. Weil das FF-Q-Signal zu diesem Zeitpunkt auf
das Niveau L fällt, wird das Schaltelement 55 ausgeschaltet.
Demzufolge gilt daher, dass die Ladespannung VC2 der Kapazität 50 bei
der Spannung Vth2 bis zu dem Zeitpunkt t33 gehalten wird, bei dem das
Mehrfachperiodensignal IGw abfällt, sodass das FF-R-Signal
bei dem Niveau H gehalten wird.
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Zu
dem Zeitpunkt t33 gilt, dass wenn das Mehrfachperiodensignal IGw
abfällt, das Ausgabesignal FF-Q des Flip-Flops 52 auf
dem Niveau L ist. Daher steigt das Ausgangssignal der NOR-Schaltung 57 auf
das Niveau H und das Schaltelement 56 wird eingeschaltet.
Als eine Folge wird die Entladung der Kapazität 50 gestartet.
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Daher
gilt, dass auch wenn die Fortsetzung des Zustands, in dem der Sekundärstrom
I2 gleich oder größer dem Referenzstromwert Ij2
für die Referenzzeit Tj oder darüber hinaus mehrere
Male während der Mehrfachentladungsperiode erfasst wird, der
L-Niveau-Impuls mit der vorbestimmten Breite als das Zündbestätigungssignal
IGf nur einmal ausgegeben wird.
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Das
vorstehend beschriebene zweite Ausführungsbeispiel kann
im Wesentlichen die gleichen Effekte wie die des ersten Ausführungsbeispiels
erzielen.
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Die
vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen
Ausführungsbeispiele beschränkt. Die vorliegende
Erfindung kann z. B. wie folgt verkörpert sein.
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In
den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen gilt
basierend auf der Absicht, dass die Fehlzündung nicht auftritt
wenn der zündfähige Zustand in mindestens einem
der mehreren Male der in einem Verbrennungshub durchgeführten
Zündvorgänge erfasst wird, das Erfassungsergebnis
hinsichtlich der Erfassung des Erfolgs und der Fehlfunktion der
Zündung, die während des Zündvorgangs
ausgeführt wird, in dem Zündbestätigungssignal
wie folgt berücksichtigt wird. D. h., in dem ersten Ausführungsbeispiel,
so lange das Erfassungsergebnis, das den Erfolg der Zündung
angibt, in dem Zündbestätigungssignal IGf zumindest
einmal wiedergegeben wird, das andere Erfassungsergebnis nicht notwendigerweise
in dem Zündbestätigungssignal IGf wiedergegeben
werden muss. In dem zweiten Ausführungsbeispiel wird das
Erfassungsergebnis, das den Erfolg der Zündung angibt,
in dem Zündbestätigungssignal IGf nur einmal wiedergegeben.
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Alternativ
können alle der mehreren Male der während eines
Verbrennungshubs durchgeführten Zündvorgänge
in dem Zündbestätigungssignal IGf wiedergegeben
werden. Z. B. kann in dem ersten Ausführungsbeispiel die
Breite des L-Niveau-Impuls des Zündbestätigungssignal
IGF (d. h., eine Ausgabeperiode des Signals, das den Erfolg der
Zündung angibt) auf einen Wert eingestellt sein, der kürzer
als die Speicherungszeit β ist. Daher kann der Erfolg und die
Fehlfunktion der Zündung durch Erfassen der Auftrittssituation
der Zündentladung während der gesamten Mehrfachentladungsperiode
erfasst werden. Z. B. kann der Erfolg der Zündung als letztendliches Bestimmungsergebnis
erfasst werden, wenn der Erfolg der Zündung mindestens zweimal
während der Mehrfachentladungsperiode erfasst wird. Daher
kann der Erfassungsfehler verhindert werden. Alternativ kann eine
Wahrscheinlichkeit der Zündung oder der Fehlzündung
anhand der mehreren Male der Erfassungsergebnisse berechnet werden,
und die Verbrennungskraftmaschine kann basierend auf der Wahrscheinlichkeit
gesteuert werden.
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Gemäß den
vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen wird der
Referenzwert (der Referenzstromwert Ij2, die Referenzzeit Tj) zum
Bestimmen des Erfolgs und der Fehlfunktion der Zündung
in allen der mehreren Malen der Zündvorgänge,
die während eines Verbrennungshubs durchgeführt
werden, auf einen konstanten Wert eingestellt. Alternativ können
jeder der Referenzstromwert Ij2 und die Referenzzeit Tj variabel
gemäß einer abgelaufenen Zeit nach dem Zündzeitpunkt
eingestellt sein. Dies liegt daran, dass der Zustand (Durchflussgeschwindigkeit, Kompressionsdruck
oder Temperatur) des zylinderinternen Gases gemäß der
abgelaufenen Zeit nach dem Zündzeitpunkt schwankt, und
als eine Folge schwankt ein Entladungshaltestromwert oder die für die
Zündung notwendige Energie. Daher kann der Erfassungsfehler
in der Erfassung des Erfolgs und der Fehlfunktion der Zündung
verhindert werden.
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In
den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen wird
der Erfolg und die Fehlfunktion der Zündung gemäß dem
Zustand erfasst, in dem der Sekundärstrom I2 gleich oder
größer dem Referenzstromwert Ij2 ist, für
die Referenzzeit Tj oder darüber hinaus fortdauert. Die
zwischen den Elektroden der Zündkerze 12 angelegte
Zündspannung kann zusätzlich für die
Erfassung des Erfolgs und der Fehlfunktion der Zündung
verwendet werden. Daher kann der Erfolg und die Fehlfunktion der
Zündung basierend auf der dem zylinderinternen Gas zugeführten Energienmenge
als das Ergebnis der Zündentladung erfasst werden. Demzufolge
kann der Erfassungsfehler weiterhin reduziert werden. In den vorstehend beschriebenen
Ausführungsbeispielen sind der Zündvorgangshaltestromwert
Ij1 und der Referenzstromwert Ij2 auf den gleichen Wert eingestellt.
Alternativ kann der Zündvorgangshaltestromwert Ij1 auf einen
Wert eingestellt sein, der gleich oder größer dem
Entladungshaltestromwert und gleich oder kleiner dem Referenzstromwert
Ij2 ist.
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In
den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen ist
die Zündeinrichtung einer Kapazitätsart als ein
Beispiel gezeigt. Alternativ kann die vorliegende Erfindung ebenso
geeignet bei einer Zündeinrichtung einer Induktionsart
oder einer Zündeinrichtung als eine Kombination von beiden
Arten angewendet werden. In den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen
ist das Zündungssystem der Mehrfachentladungsart, die das Öffnen
und Schließen des Zündtransistors 17 während
eines Verbrennungshubs wiederholt, als ein Beispiel gezeigt. Die
vorliegende Erfindung kann ebenso geeignet bei einem Zündungssystem
angewendet werden, das den Zündtransistor 17 nur
einmal während eines Verbrennungshubs öffnet und
schließt.
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Die
vorliegende Erfindung sollte nicht auf die offenbarten Ausführungsbeispiele
beschränkt sein, sondern kann auf jede andere Weise, ohne
von dem Umfang der Erfindung, der durch die anhängenden Patentansprüche
definiert ist, implementiert werden.
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Eine
Zündungsvorrichtung (11) umfasst eine Zündspule
(13), einen mit einer Primärspule (14)
der Zündspule (13) verbundenen Energiequellenabschnitt,
einen Zündtransistor (17) zum Anpassen einer Speisung
von dem Energiequellenabschnitt (16) zu der Primärspule
(14) und eine mit einer Sekundärspule (15)
der Zündspule (13) verbundene Zündkerze
(12). Eine ECU (10) zum Ausführen einer
Mehrfachentladungssteuerung der Zündungsvorrichtung (11)
erfasst einen Sekundärstrom, der zwischen Elektroden der
Zündkerze (12) fließt, wenn zwischen den
Elektroden eine Zündspannung angelegt ist. Die ECU (10)
erfasst einen Erfolg einer Zündung, wenn ein Zustand, in
dem die Sekundärspannung gleich oder größer
einem Referenzstromwert ist, für eine vorbestimmte Referenzzeit
oder darüber hinaus fortdauert. Die ECU (10) erfasst
eine Fehlfunktion der Zündung, wenn eine Dauer des Zustands,
in dem der Sekundärstrom gleich oder größer
dem Referenzstromwert ist, kürzer als die Referenzzeit
ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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