DE102016116025B4

DE102016116025B4 - Steuerungsvorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine

Info

Publication number: DE102016116025B4
Application number: DE102016116025.3A
Authority: DE
Inventors: Satoshi Nakamura; Takashi Yoshida
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2015-09-01
Filing date: 2016-08-29
Publication date: 2022-08-04
Anticipated expiration: 2036-08-30
Also published as: DE102016116025A1; JP6354710B2; CN106481496A; US9964092B2; CN106481496B; JP2017048713A; US20170058854A1

Abstract

Steuerungsvorrichtung (40) für eine Verbrennungskraftmaschine (10), wobei die Steuerungsvorrichtung (40) konfiguriert ist, eine gesteuerte Variable der Verbrennungskraftmaschine (10) durch ein Betreiben einer Zündvorrichtung (30) zu steuern, die eine Zündkerze (28), die in einer Verbrennungskammer der Verbrennungskraftmaschine (10) bereitgestellt ist, eine Zündspule (50), die mit der Zündkerze (28) verbunden ist, eine Entladungssteuerungsschaltung, die konfiguriert ist, einen Entladungsstrom aufrechtzuerhalten, nachdem die Zündkerze (28) ein elektrisches Entladen startet, und eine Entladungssteuerungseinrichtung (86) umfasst, die konfiguriert ist, den Entladungsstrom zu steuern, indem die Entladungssteuerungsschaltung betrieben wird, wobei die Steuerungsvorrichtung (40) umfasst:eine Bestimmungsverarbeitungseinrichtung, die konfiguriert ist, auf der Grundlage eines Komponentenverhältnisses eines Luft-Kraftstoff-Gemisches in der Verbrennungskammer zu bestimmen, ob eine Zündfähigkeit des Luft-Kraftstoff-Gemisches in der Verbrennungskammer in einem Fall, in dem eine Entladungsstromsteuerung durch die Entladungssteuerungseinrichtung (86) nicht ausgeführt wird, nachdem die Zündkerze (28) ein elektrisches Entladen startet, kleiner oder gleich einer vorgeschriebenen Zündfähigkeit ist oder nicht; undeine Ausführungsbefehlverarbeitungseinrichtung, die konfiguriert ist, die Entladungssteuerungseinrichtung (86) zu veranlassen, die Entladungsstromsteuerung auszuführen, wenn die Bestimmungsverarbeitungseinrichtung bestimmt, dass die Zündfähigkeit kleiner oder gleich der vorgeschriebenen Zündfähigkeit ist, wobeidie Ausführungsbefehlverarbeitungseinrichtung eine Einstellungsverarbeitungseinrichtung umfasst, die konfiguriert ist, einen Entladungsstrombefehlswert und eine Stromentladungsdauer einzustellen, wobei der Entladungsstrombefehlswert ein Befehlswert für die Entladungsstromsteuerung ist, die durch die Entladungssteuerungseinrichtung (86) ausgeführt wird, und die Stromentladungsdauer eine Zeitdauer ist, während der die Entladungssteuerungseinrichtung (86) den Entladungsstrom steuert, unddie Einstellungsverarbeitungseinrichtung konfiguriert ist, den Entladungsstrombefehlswert auf einen höheren Wert einzustellen, wenn eine Drehzahl der Verbrennungskraftmaschine (10) hoch ist, als wenn die Drehzahl der Verbrennungskraftmaschine (10) niedrig ist, und die Einstellungsverarbeitungseinrichtung konfiguriert ist, die Stromentladungsdauer auf einen kleineren Wert einzustellen, wenn die Drehzahl der Verbrennungskraftmaschine (10) hoch ist, als wenn die Drehzahl der Verbrennungskraftmaschine (10) niedrig ist.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Steuerungsvorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine, wobei die Steuerungsvorrichtung konfiguriert ist, gesteuerte Variable einer Verbrennungskraftmaschine zu steuern, indem eine Zündvorrichtung betrieben wird, die eine Zündkerze, die in einer Verbrennungskammer der Verbrennungskraftmaschine bereitgestellt ist, und eine Zündspule umfasst, die mit der Zündkerze verbunden ist.
2. Beschreibung des verwandten Standes der Technik
Beispielsweise beschreibt die japanische Patentveröffentlichung JP 2013 - 24 060 A eine Vorrichtung, die einen Entladungsstrom einer Zündkerze vergrößert, wenn die Luftströmungsrate justiert wird, um höher oder gleich einem vorgeschriebenen Wert durch ein Luftströmungssteuerungsventil zu sein, während einer Ausführung einer Abgasrückführungs-(AGR-)Steuerung zum Einbringen eines Abgases von einem Abgaskanal in einen Ansaugkanal bzw. Einlasskanal. Außerdem korrigiert diese Vorrichtung den Entladungsstrom auf einen höheren Wert, wenn die Zündzeitsteuerung bzw. der Zündzeitpunkt vorgerückt wird. Eine derartige Korrektur wird in Anbetracht der Tatsache ausgeführt, dass, wenn die Luftströmungsrate zunimmt oder der Zündzeitpunkt vorgerückt wird, eine Entladungsstromunterbrechung, d.h. ein Phänomen, bei dem ein Entladungsstrom, der zwischen zwei Elektroden (d.h. einem Paar von Elektroden) der Zündkerze fließt, unterbrochen wird, aufgrund einer Vergrößerung in der Länge eines Pfades des Entladungsstroms wahrscheinlich auftritt (siehe Absatz 0039 der JP 2013 - 24 060 A ).
Wenn eine Entladungsstromunterbrechung auftritt, verschlechtert sich die Zündfähigkeit eines Luft-Kraftstoff-Gemisches in einer Verbrennungskammer. In Anbetracht dessen kann, wenn das Auftreten einer Entladungsstromunterbrechung durch die Vorrichtung verringert werden kann, eine Verschlechterung der Zündfähigkeit verringert werden. Die Erfinder haben herausgefunden, dass in einigen Betriebszuständen einer Verbrennungskraftmaschine eine Verlängerung einer Stromentladungsdauer effektiver ist als eine Vergrößerung der Magnitude eines Entladungsstroms bei einer Verbesserung der Zündfähigkeit eines Luft-Kraftstoff-Gemisches in einer Verbrennungskammer. Eine Verlängerung einer Stromentladungsdauer zusätzlich zu einer Vergrößerung der Magnitude eines Entladungsstroms verursacht jedoch eine Vergrößerung in der Energiemenge, die durch eine Zündvorrichtung verbraucht wird, oder erzeugt das Erfordernis für eine Vergrößerung in der thermischen Auslegung der Zündvorrichtung.
Die Druckschrift JP 2007 - 285 162 A beschreibt ein Zündsteuergerät für eine Brennkraftmaschine, wobei ein Entladestromwert und eine Entladedauer einer Zündkerze in Bezug auf ein Zündsteuergerät für eine Brennkraftmaschine gesteuert wird. Das Zündsteuergerät ist für eine Brennkraftmaschine vom Sprungzündungstyp und ist mit einer Zündkerze und einer Entladestromsteuereinrichtung ausgestattet, die in der Lage ist, den Entladestrom und die Entladedauer der Zündkerze zu steuern. Die Entladestromsteuereinrichtung steuert so, dass der Entladestrom mit der Entladedauer zunimmt oder konstant gehalten wird.
Die Druckschrift DE 43 28 524 A1 beschreibt eine steuerbare Zündanlage. Es wird ein Verfahren zur Steuerung einer Zündanlage für Verbrennungskraftmaschinen beschrieben, bei der der Funkenbrennstrom als auch dessen Brenndauer einstellbar sind. Das Verfahren steuert sowohl der Wert des Funkenbrennstromes als auch dessen Brenndauer in Abhängigkeit von Motorparametern, insbesondere von Last, Drehzahl und Temperatur.
Die Druckschrift US 2011 / 0 132 283 A1 beschreibt eine Zündsteuerung, wobei beim Betrieb eines Motors mit Funkenzündung ein Zündsystem eine Ausgabe (beispielsweise eine Durchbruchspannung, einen Spitzenstrom der Sekundärspule und eine Funkendauer) erzeugt, die zur Verbrennung einer Ladung (beispielsweise eines Gemischs aus Luft und Kraftstoff) in einem Motorzylinder verwendet wird.
Die Druckschrift DE 10 2006 020 452 A1 beschreibt ein Verfahren zum Erzeugen eines Zündfunkens. Das Verfahren umfasst, dass eine Zündspule im Bereich ihrer Eigenfrequenz und/oder mit Frequenzmodulation gepulst wird und/oder mit einer Amplitudenmodulation beaufschlagt wird.
Die Druckschrift DE 10 2012 200 088 A1 beschreibt ein Maschinenzündungssystem zum wiederholten Durchführen eines Verbrennungszyklus, in dem eine Entladung einer Zündkerze einer Brennkraftmaschine zündet, wobei ein Hauptzündungssystem eingerichtet ist, eine Spannung an die Zündkerze anzulegen, um eine Entladung in der Zündkerze für jede der wiederholten Verbrennungszyklen zu produzieren. Ein Subzündungssystem ist eingerichtet, um auf ein Verstreichen einer voreingestellten Verzögerungszeit seit einem Start der Entladung zu warten, und anschließend eine Spannung an die Zündkerze anzulegen, um einen Entladungsstrom entsprechend der durch das Hauptzündungssystem produzierten Entladung für jeden der wiederholten Verbrennungszyklen zu erhöhen.
KURZZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Steuerungsvorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine bereitzustellen, wobei die Steuerungsvorrichtung konfiguriert ist, einen Entladungsstrom und eine Stromentladungsdauer auf Werte einzustellen, die für eine effiziente Verbesserung der Zündfähigkeit geeignet sind.
Diese Aufgabe wird durch eine Steuerungsvorrichtung gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
Nachstehend werden eine Lösung des vorstehend beschriebenen Problems sowie Betriebe und vorteilhafte Wirkungen hiervon beschrieben. Eine Ausgestaltung der Erfindung betrifft eine Steuerungsvorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine. Die Steuerungsvorrichtung ist konfiguriert, eine gesteuerte Variable der Verbrennungskraftmaschine zu steuern, indem eine Zündvorrichtung betrieben wird, die eine Zündkerze, die in einer Verbrennungskammer der Verbrennungskraftmaschine bereitgestellt ist, eine Zündspule, die mit der Zündkerze verbunden ist, eine Entladungssteuerungsschaltung, die konfiguriert ist, einen Entladungsstrom aufrechtzuerhalten, nachdem die Zündkerze eine elektrische Entladung startet, und eine Entladungssteuerungseinrichtung umfasst, die konfiguriert ist, den Entladungsstrom zu steuern, indem die Entladungssteuerungsschaltung betrieben wird. Die Steuerungsvorrichtung umfasst eine Bestimmungsverarbeitungseinrichtung und eine Ausführungsbefehlverarbeitungseinrichtung. Die Bestimmungsverarbeitungseinrichtung ist konfiguriert, auf der Grundlage eines Komponentenverhältnisses eines Luft-Kraftstoff-Gemisches in der Verbrennungskammer zu bestimmen, ob eine Zündfähigkeit des Luft-Kraftstoff-Gemisches in der Verbrennungskammer in einem Fall, in dem eine Entladungsstromsteuerung durch die Entladungssteuerungseinrichtung nicht ausgeführt wird, nachdem die Zündkerze eine elektrische Entladung startet, kleiner oder gleich einer vorgeschriebenen Zündfähigkeit ist oder nicht. Die Ausführungsbefehlverarbeitungseinrichtung ist konfiguriert, die Entladungssteuerungseinrichtung zu veranlassen, die Entladungsstromsteuerung auszuführen, wenn die Bestimmungsverarbeitungseinrichtung bestimmt, dass die Zündfähigkeit kleiner oder gleich der vorgeschriebenen Zündfähigkeit ist. Die Ausführungsbefehlverarbeitungseinrichtung umfasst eine Einstellungsverarbeitungseinrichtung, die konfiguriert ist, einen Entladungsstrombefehlswert und eine Stromentladungsdauer einzustellen. Der Entladungsstrombefehlswert ist ein Befehlswert für die Entladungsstromsteuerung, die durch die Entladungssteuerungseinrichtung ausgeführt wird. Die Stromentladungsdauer ist eine Zeitdauer, während der die Entladungssteuerungseinrichtung den Entladungsstrom steuert. Die Einstellungsverarbeitungseinrichtung ist konfiguriert, den Entladungsstrombefehlswert auf einen höheren Wert einzustellen, wenn eine Drehzahl der Verbrennungskraftmaschine hoch ist, als wenn die Drehzahl der Verbrennungskraftmaschine niedrig ist. Die Einstellungsverarbeitungseinrichtung ist konfiguriert, die Stromentladungsdauer auf einen kleineren Wert einzustellen, wenn die Drehzahl der Verbrennungskraftmaschine hoch ist, als wenn die Drehzahl der Verbrennungskraftmaschine niedrig ist.
In der vorstehend beschriebenen Konfiguration wird, wenn die Zündfähigkeit des Luft-Kraftstoff-Gemisches in der Verbrennungskammer in dem Fall, in dem die Entladungsstromsteuerung durch die Entladungssteuerungseinrichtung nicht ausgeführt wird, nachdem die Zündkerze eine elektrische Entladung startet, kleiner oder gleich der vorgeschriebenen Zündfähigkeit ist, die Zündfähigkeit des Luft-Kraftstoff-Gemisches in der Verbrennungskammer durch die Entladungsstromsteuerung, die durch die Entladungssteuerungseinrichtung ausgeführt wird, verbessert.
In der vorstehend beschriebenen Konfiguration stellt, wenn die Entladungsstromsteuerung durch die Entladungssteuerungseinrichtung ausgeführt wird, die Einstellungsverarbeitungseinrichtung den Befehlswert für einen Entladungsstrom, der durch die Entladungssteuerungseinrichtung gesteuert wird (Entladungsstrombefehlswert), auf einen höheren Wert ein, wenn die Drehzahl der Verbrennungskraftmaschine hoch ist, als wenn die Drehzahl der Verbrennungskraftmaschine niedrig ist. Wenn die Drehzahl hoch ist, ist es wahrscheinlich, dass eine Entladungsstromunterbrechung aufgrund einer Vergrößerung in der Luftströmungsrate in der Verbrennungskammer auftritt. Dies verringert die Zündfähigkeit. Das Auftreten einer Entladungsstromunterbrechung kann durch eine Verlängerung der Stromentladungsdauer nicht verringert werden. Das Auftreten einer Entladungsstromunterbrechung kann jedoch durch eine Vergrößerung des Entladungsstroms verringert werden.
Unterdessen stellt, wenn die Entladungsstromsteuerung durch die Entladungssteuerungseinrichtung ausgeführt wird, die Einstellungsverarbeitungseinrichtung die Stromentladungsdauer, die eine Zeitdauer ist, während der die Entladungssteuerungseinrichtung den Entladungsstrom steuert, auf einen größeren Wert ein, wenn die Drehzahl der Verbrennungskraftmaschine niedrig ist, als wenn die Drehzahl der Verbrennungskraftmaschine hoch ist. Die Erfinder haben herausgefunden, dass eine Verlängerung der Stromentladungsdauer effektiver ist als eine Vergrößerung des Entladungsstroms bei einer Verbesserung der Zündfähigkeit durch den Betrieb der Entladungssteuerungsschaltung durch die Entladungssteuerungseinrichtung, wenn die Bestimmungsverarbeitungseinrichtung bestimmt, dass die Zündfähigkeit eines Luft-Kraftstoff-Gemisches kleiner oder gleich der vorgeschriebenen Zündfähigkeit ist, obwohl das Risiko einer Entladungsstromunterbrechung aufgrund einer Luftströmung niedrig ist, da die Drehzahl niedrig ist.
In Anbetracht dessen können in der vorstehend beschriebenen Konfiguration der Entladungsstrom und die Stromentladungsdauer auf Werte eingestellt werden, die für eine effiziente Verbesserung der Zündfähigkeit geeignet sind, indem eine Vergrößerung des Entladungsstroms oder eine Verlängerung der Entladungsstromdauer auf der Grundlage der Drehzahl selektiv ausgewählt wird.
In der Steuerungsvorrichtung für die Verbrennungskraftmaschine kann die Einstellungsverarbeitungseinrichtung den Entladungsstrombefehlswert und die Stromentladungsdauer zusätzlich zu der Drehzahl auf der Grundlage einer Last auf die Verbrennungskraftmaschine variabel einstellen.
Wenn die Last auf die Verbrennungskraftmaschine variiert, kann die Spannung über zwei Elektroden der Zündkerze, die erforderlich ist, um den Entladungsstrom auf den gleichen Entladungsstrombefehlswert zu justieren, variieren. Wenn die erforderliche Spannung variiert, variiert die Energie, die durch die Zündkerze zu der Zeit einer Steuerung des Entladungsstroms verbraucht wird. Folglich kann es, wenn der Entladungsstrombefehlswert und die Stromentladungsdauer ohne Berücksichtigung einer Last eingestellt werden, um die thermische Auslegung der Zündvorrichtung in allen Betriebsbereichen zu erfüllen, weiterhin Raum für eine weitere Vergrößerung des Entladungsstrombefehlswerts oder für eine weitere Verlängerung der Stromentladungsdauer in einigen Betriebsbereichen geben. In Anbetracht dessen kann in der vorstehend beschriebenen Konfiguration der Entladungsstrombefehlswert so weit wie möglich vergrößert werden oder die Stromentladungsdauer kann so weit wie möglich verlängert werden, während die thermische Auslegung der Zündvorrichtung erfüllt wird, indem der Entladungsstrombefehlswert und die Stromentladungsdauer auf der Grundlage der Last eingestellt werden.
Die Steuerungsvorrichtung für die Verbrennungskraftmaschine kann ferner eine Korrekturverarbeitungseinrichtung umfassen, die konfiguriert ist, eine Korrektur einer Verlängerung der Stromentladungsdauer, die durch die Einstellungsverarbeitungseinrichtung eingestellt wird, auszuführen, wenn ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis in der Verbrennungskammer der Verbrennungskraftmaschine größer oder gleich einem spezifizierten Wert ist, wobei der spezifizierte Wert höher als ein stöchiometrisches Luft-Kraftstoff-Verhältnis sein kann.
Die Zündfähigkeit ist niedriger, wenn das Luft-Kraftstoff-Verhältnis höher als das stöchiometrische Luft-Kraftstoff-Verhältnis ist, als wenn das Luft-Kraftstoff-Verhältnis niedriger als das stöchiometrische Luft-Kraftstoff-Verhältnis ist. Die Erfinder haben herausgefunden, dass eine Verlängerung der Stromentladungsdauer effektiver ist als eine Vergrößerung des Entladungsstroms bei einer Kompensation einer Verringerung der Zündfähigkeit aufgrund eines hohen Luft-Kraftstoff-Verhältnisses. In Anbetracht dessen führt in der vorstehend beschriebenen Konfiguration die Korrekturverarbeitungseinrichtung eine Korrektur einer Verlängerung der Stromentladungsdauer aus, wenn das Luft-Kraftstoff-Verhältnis höher oder gleich dem spezifizierten Wert ist, wodurch eine Verringerung der Zündfähigkeit aufgrund eines hohen Luft-Kraftstoff-Verhältnisses in geeigneter Weise kompensiert wird.
Die Verbrennungskraftmaschine kann ferner einen Rezirkulationskanal, der eine Verbindung zwischen einem Abgaskanal und einem Ansaugkanal bzw. Einlasskanal bereitstellt, und ein Rezirkulationsventil umfassen, das eine Strömungskanalquerschnittsfläche des Rezirkulationskanals justiert. Die Steuerungsvorrichtung für die Verbrennungskraftmaschine kann ferner eine Korrekturverarbeitungseinrichtung umfassen, die konfiguriert ist, eine Korrektur einer Verlängerung der Stromentladungsdauer auszuführen, die durch die Einstellungsverarbeitungseinrichtung eingestellt wird, wenn ein Abgasrezirkulationsverhältnis (d.h. ein AGR-Verhältnis) höher oder gleich einem spezifizierten Verhältnis ist. Das Abgasrezirkulationsverhältnis ist ein Verhältnis eines Abgases, das in die Verbrennungskammer durch den Rezirkulationskanal strömt, in Bezug auf ein Fluid, das in die Verbrennungskammer strömt.
Die Zündfähigkeit wird verringert, wenn das AGR-Verhältnis bis zu einem gewissen Umfang hoch wird. Die Erfinder haben herausgefunden, dass eine Verlängerung der Stromentladungsdauer effektiver ist als eine Vergrößerung des Entladungsstroms bei einer Kompensation einer Verringerung der Zündfähigkeit aufgrund eines hohen AGR-Verhältnisses. In Anbetracht dessen führt in der vorstehend beschriebenen Konfiguration die Korrekturverarbeitungseinrichtung eine Korrektur einer Verlängerung der Stromentladungsdauer aus, wenn das AGR-Verhältnis höher oder gleich dem spezifizierten Verhältnisses ist, wodurch eine Verringerung der Zündfähigkeit aufgrund eines hohen AGR-Verhältnisses in geeigneter Weise kompensiert wird.
Die Steuerungsvorrichtung für die Verbrennungskraftmaschine kann ferner eine Korrekturverarbeitungseinrichtung umfassen, die konfiguriert ist, eine Korrektur einer Verlängerung der Stromentladungsdauer auszuführen, die durch die Einstellungsverarbeitungseinrichtung eingestellt wird, wenn ein Zündzeitpunkt der Verbrennungskraftmaschine in Bezug auf einen Referenzwert um eine Größe vorgerückt wird, die größer oder gleich einer vorgeschriebenen Größe ist.
Die Temperatur des Luft-Kraftstoff-Gemisches in der Verbrennungskammer zu dem Zündzeitpunkt ist niedriger, wobei somit die Zündfähigkeit niedriger ist, wenn der Zündzeitpunkt in Bezug auf den Referenzwert um eine Größe vorgerückt wird, die größer oder gleich der vorgeschriebenen Größe ist, als wenn der Zündzeitpunkt nicht vorgerückt wird. Die Erfinder haben herausgefunden, dass eine Verlängerung der Stromentladungsdauer effektiver ist als eine Vergrößerung des Entladungsstroms bei einer Kompensation einer Verringerung der Zündzeitfähigkeit aufgrund eines Vorrückens des Zündzeitpunkts. In Anbetracht dessen führt in der vorstehend beschriebenen Konfiguration die Korrekturverarbeitungseinrichtung eine Korrektur einer Verlängerung der Stromentladungsdauer aus, wenn der Zündzeitpunkt in Bezug auf den Referenzwert um eine Größe vorgerückt wird, die größer oder gleich der vorgeschriebenen Größe ist, wodurch eine Verringerung der Zündfähigkeit aufgrund eines Vorrückens des Zündzeitpunkts in geeigneter Weise kompensiert wird.
Die Steuerungsvorrichtung für die Verbrennungskraftmaschine kann ferner eine Korrekturverarbeitungseinrichtung umfassen, die konfiguriert ist, eine Korrektur einer Verlängerung der Stromentladungsdauer auszuführen, die durch die Einstellungsverarbeitungseinrichtung eingestellt wird, wenn zumindest eine Bedingung aus einer Bedingung, dass eine Temperatur in einem Ansaugkanal bzw. Einlasskanal der Verbrennungskraftmaschine kleiner oder gleich einer vorgeschriebenen Temperatur ist, und einer Bedingung, dass eine Kühlmitteltemperatur kleiner oder gleich einer vorgeschriebenen Kühlmitteltemperatur ist, erfüllt ist.
Die Zündfähigkeit ist niedriger, wenn die Temperatur in dem Einlasskanal kleiner oder gleich der vorgeschriebenen Temperatur ist, oder die Kühlmitteltemperatur kleiner oder gleich der vorgeschriebenen Kühlmitteltemperatur ist, als wenn die Temperatur in dem Einlasskanal höher als die vorgeschriebene Temperatur ist, oder die Kühlmitteltemperatur höher als die vorgeschriebene Kühlmitteltemperatur ist. Die Erfinder haben herausgefunden, dass eine Verlängerung der Stromentladungsdauer effektiver ist als eine Vergrößerung des Entladungsstroms bei einer Kompensation einer Verringerung der Zündfähigkeit aufgrund der Temperatur in dem Einlasskanal, die kleiner oder gleich der vorgeschriebenen Temperatur ist, oder aufgrund der Kühlmitteltemperatur, die kleiner oder gleich der vorgeschriebenen Kühlmitteltemperatur ist. In Anbetracht dessen führt in der vorstehend beschriebenen Konfiguration die Korrekturverarbeitungseinrichtung eine Korrektur einer Verlängerung der Stromentladungsdauer aus, wenn die Temperatur in dem Einlasskanal kleiner oder gleich der vorgeschriebenen Temperatur ist, oder die Kühlmitteltemperatur kleiner oder gleich der vorgeschriebenen Kühlmitteltemperatur ist, wodurch eine Verringerung der Zündfähigkeit aufgrund der Temperatur in dem Einlasskanal, die kleiner oder gleich der vorgeschriebenen Temperatur ist, oder aufgrund der Kühlmitteltemperatur, die kleiner oder gleich der vorgeschriebenen Kühlmitteltemperatur ist, in geeigneter Weise kompensiert wird.
Die Steuerungsvorrichtung für die Verbrennungskraftmaschine kann ferner umfassen: eine Erfassungsverarbeitungseinrichtung, die konfiguriert ist, eine Verringerung der Zündfähigkeit des Luft-Kraftstoff-Gemisches in der Verbrennungskammer zu erfassen; und eine Korrekturverarbeitungseinrichtung, die konfiguriert ist, eine Korrektur einer Verlängerung der Stromentladungsdauer auszuführen, die durch die Einstellungsverarbeitungseinrichtung eingestellt wird, wenn die Erfassungsverarbeitungseinrichtung eine Verringerung der Zündfähigkeit erfasst.
In der vorstehend beschriebenen Konfiguration führt, wenn die Erfassungsverarbeitungseinrichtung tatsächlich eine Verringerung der Zündfähigkeit erfasst, die Korrekturverarbeitungseinrichtung eine Korrektur einer Verlängerung der Stromentladungsdauer aus. Somit ist es möglich, die Verringerung der Zündfähigkeit zu kompensieren.
Die Verbrennungskraftmaschine kann einen Rezirkulationskanal, der eine Verbindung zwischen einem Abgaskanal und einem Einlasskanal bereitstellt, und ein Rezirkulationsventil umfassen, das eine Strömungskanalquerschnittsfläche des Rezirkulationskanals justiert. In der Steuerungsvorrichtung für die Verbrennungskraftmaschine kann die Bestimmungsverarbeitungseinrichtung konfiguriert sein zu bestimmen, dass die Zündfähigkeit des Luft-Kraftstoff-Gemisches in der Verbrennungskammer kleiner oder gleich der vorgeschriebenen Zündfähigkeit ist, wenn ein Abgasrezirkulationsverhältnis größer oder gleich einem vorgeschriebenen Verhältnis ist. Das Abgasrezirkulationsverhältnis ist ein Verhältnis eines Abgases, das in die Verbrennungskammer durch den Rezirkulationskanal strömt, in Bezug auf ein Fluid, das in die Verbrennungskammer strömt.
Die Erfinder haben herausgefunden, dass, wenn das AGR-Verhältnis zunimmt, die Zündungsverzögerung vergrößert wird, wenn die Entladungssteuerungseinrichtung die Entladungsstromsteuerung nicht ausführt, indem die Entladungssteuerungsschaltung betrieben wird, nachdem die Zündkerze eine elektrische Entladung startet. Die Zündungsverzögerung ist eine erforderliche Zeitdauer von dem Zündzeitpunkt bis zu dem Punkt, wenn das Luft-Kraftstoff-Gemisch gezündet wird. In Anbetracht dessen wird in der vorstehend beschriebenen Konfiguration das AGR-Verhältnis als ein Parameter zur Bestimmung verwendet, ob die Zündfähigkeit kleiner oder gleich der vorgeschriebenen Zündfähigkeit ist oder nicht.
In der Steuerungsvorrichtung für die Verbrennungskraftmaschine kann die Bestimmungsverarbeitungseinrichtung bestimmen, dass die Zündfähigkeit des Luft-Kraftstoff-Gemisches in der Verbrennungskammer kleiner oder gleich der vorgeschriebenen Zündfähigkeit ist, wenn ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Luft-Kraftstoff-Gemisches in der Verbrennungskammer höher oder gleich einem vorgeschriebenen Wert ist.
Die Erfinder haben herausgefunden, dass, wenn das Luft-Kraftstoff-Verhältnis zunimmt, die Zündungsverzögerung vergrößert wird, wenn die Entladungssteuerungseinrichtung die Entladungsstromsteuerung nicht ausführt, indem die Entladungssteuerungsschaltung betrieben wird, nachdem die Zündkerze eine elektrische Entladung startet. Die Zündungsverzögerung ist eine erforderliche Zeitdauer von dem Zündzeitpunkt bis zu einem Punkt, wenn das Luft-Kraftstoff-Gemisch gezündet wird. In Anbetracht dessen wird in der vorstehend beschriebenen Konfiguration das Luft-Kraftstoff-Verhältnis als ein Parameter zum Bestimmen, ob die Zündfähigkeit kleiner oder gleich der vorgeschriebenen Zündfähigkeit ist oder nicht, verwendet.
In der Steuerungsvorrichtung für die Verbrennungskraftmaschine kann die Zündvorrichtung eine Zündumschaltvorrichtung und eine Steuerungsumschaltvorrichtung umfassen. Die Zündumschaltvorrichtung ist konfiguriert, eine erste Schleifenschaltung zu öffnen und zu schließen, die eine Primärspule der Zündspule und eine erste Leistungsquelle umfasst. Die Steuerungsumschaltvorrichtung ist konfiguriert, eine zweite Schleifenschaltung zu öffnen und zu schließen, die eine zweite Leistungsquelle und die Primärspule umfasst. Die Entladungssteuerungsschaltung kann die Steuerungsumschaltvorrichtung umfassen. Die Entladungssteuerungseinrichtung kann konfiguriert sein, den Entladungsstrom der Zündkerze zu steuern, indem ein Öffnungs-Schließ-Betrieb der Steuerungsumschaltvorrichtung ausgeführt wird, nachdem die Zündkerze eine Elektrizität aufgrund einer elektromotorischen Kraft entlädt, die in einer Sekundärspule der Zündspule erzeugt wird, wenn die Zündumschaltvorrichtung von einem geschlossenen Zustand in einen offenen Zustand umgeschaltet wird. Eine Polarität einer Spannung, die an die Primärspule durch die erste Leistungsquelle angelegt wird, wenn die erste Schleifenschaltung in eine geschlossene Schleifenschaltung geschaltet wird, und eine Polarität einer Spannung, die an die Primärspule durch die zweite Leistungsquelle angelegt wird, wenn die zweite Schleifenschaltung in eine geschlossene Schleifenschaltung geschaltet wird, können entgegengesetzt zueinander sein.
In der vorstehend beschriebenen Konfiguration wird die Spannung mit einer Polarität, die zu der der Spannung entgegengesetzt ist, die an die Primärspule angelegt wird, wenn die erste Schleifenschaltung in eine geschlossene Schleifenschaltung geschaltet wird, an die Primärspule in Reaktion auf einen Schließbetrieb der Steuerungsumschaltvorrichtung angelegt. Wenn der Absolutwert eines Stroms, der durch die Primärspule fließt, durch einen Öffnungs-Schließ-Betrieb der Steuerungsumschaltvorrichtung vergrößert wird, ist es möglich, den Entladungsstrom der Zündkerze auf der Grundlage der Vergrößerungsrate des Absolutwerts eines Stroms, der durch die Primärspule fließt, zu steuern.
Figurenliste
Merkmale, Vorteile sowie eine technische und industrielle Bedeutung beispielhafter Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung beschrieben, in der gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente bezeichnen. Es zeigen:

1 ein Konfigurationsdiagramm eines Systems, das eine Steuerungsvorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel umfasst;
2 ein Schaltungsdiagramm, das die Schaltungskonfiguration eines Zündungssteuerungssystems gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel veranschaulicht;
3 ein Zeitablaufdiagramm, das eine Zündungssteuerung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel veranschaulicht;
4A ein Schaltungsdiagramm, das die Zündungssteuerung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel veranschaulicht;
4B ein Schaltungsdiagramm, das die Zündungssteuerung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel veranschaulicht;
4C ein Schaltungsdiagramm, das die Zündungssteuerung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel veranschaulicht;
4D ein Schaltungsdiagramm, das die Zündungssteuerung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel veranschaulicht;
5 ein Blockschaltbild, das eine Verarbeitung zum Erzeugen eines Zündsignals und eines Entladungssignalverlaufssteuerungssignals gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel veranschaulicht;
6 ein Flussdiagramm, das die Prozedur von Verarbeitungen veranschaulicht, die durch eine Bestimmungseinstellungsverarbeitungseinrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ausgeführt wird;
7A einen Graphen, der ein Entladungsmuster während einer Hochgeschwindigkeitsdrehung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel veranschaulicht;
7B einen Graphen, der ein Entladungsmuster während einer Niedriggeschwindigkeitsdrehung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel veranschaulicht;
8 ein Flussdiagramm, das die Prozedur von Verarbeitungen veranschaulicht, die durch eine Bestimmungseinstellungsverarbeitungseinrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel ausgeführt werden;
9 ein Konfigurationsdiagramm eines Systems, das eine Steuerungsvorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel umfasst;
10 ein Blockschaltbild, das eine Verarbeitung zum Erzeugen eines Zündsignals und eines Entladungssignalverlaufssteuerungssignals gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel veranschaulicht; und
11 ein Flussdiagramm, das die Prozedur von Verarbeitungen veranschaulicht, die durch eine Rückkopplungsverarbeitungseinrichtung gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel ausgeführt werden.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Erstes Ausführungsbeispiel
Nachstehend wird eine Steuerungsvorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung beschrieben.
Eine Verbrennungskraftmaschine 10, die in 1 veranschaulicht ist, ist eine Funkenzündungs-Mehrzylinder-Verbrennungskraftmaschine. Ein Einlasskanal, bzw. Ansaugkanal 12 der Verbrennungskraftmaschine 10 ist mit einem elektronisch gesteuerten Drosselventil 14 versehen, das die Strömungskanalquerschnittsfläche des Einlasskanals 12 variabel justiert. Öffnungseinspritzventile bzw. Mündungseinspritzventile 16, die einen Kraftstoff in Einlassöffnungen einspritzen, sind in dem Einlasskanal 12 bei Positionen stromabwärts zu dem Drosselventil 14 bereitgestellt. Die Luft in dem Einlasskanal 12 und der Kraftstoff, der von den Öffnungseinspritzventilen 16 eingespritzt wird, werden in Verbrennungskammern 24, die jeweils durch einen Zylinder 20 und einen Kolben 22 definiert sind, in Reaktion auf Ventilöffnungsbetriebe von Einlassventilen 18 zugeführt. Einspritzöffnungen von Direkteinspritzventilen 26 liegen den Verbrennungskammern 24 gegenüber, wobei somit der Kraftstoff direkt eingespritzt werden kann, um in die Verbrennungskammern 24 durch die Direkteinspritzventile 26 zugeführt zu werden. Zündkerzen 28 einer Zündvorrichtung 30 ragen in die Verbrennungskammern 24 hinein. Ein Luft-Kraftstoff-Gemisch, das aus Luft und Kraftstoff zusammengesetzt ist, wird durch einen Zündfunken gezündet, der durch die Zündkerze 28 erzeugt wird, sodass das Luft-Kraftstoff-Gemisch verbrannt wird. Ein Teil der Energie, die aus einer Verbrennung des Luft-Kraftstoff-Gemisches erzeugt wird, wird durch die Kolben 22 in eine Energie für ein Drehen einer Kurbelwelle 32 umgewandelt. Antriebsräder eines Fahrzeugs können mechanisch an die Kurbelwelle 32 gekoppelt sein. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird eine Beschreibung unter der Annahme bereitgestellt, dass das Fahrzeug die Verbrennungskraftmaschine 10 als eine einzelne Antriebsleistungsquelle umfasst, die eine Antriebsleistung den Antriebsrädern zuführt.
Das Luft-Kraftstoff-Gemisch, das verbrannt worden ist, wird als ein Abgas zu einem Abgaskanal 34 in Reaktion auf Ventilöffnungsbetriebe von Abgasventilen 33 ausgestoßen. Der Abgaskanal 34 ist mit dem Einlasskanal 12 durch einen Rezirkulationskanal 35 verbunden. Der Rezirkulationskanal 35 ist mit einem Rezirkulationsventil 36 versehen, das die Strömungskanalquerschnittsfläche des Rezirkulationskanals 35 justiert.
Eine elektronische Steuerungseinheit (ECU) 40 ist eine Steuerungsvorrichtung, die die Verbrennungskraftmaschine 10 als ein gesteuertes Objekt steuert. Die ECU 40 erlangt Ausgabewerte von verschiedenen Sensoren, wie beispielsweise ein Kurbelwinkelsensor 42, der eine Drehzahl NE der Kurbelwelle 32 erfasst, ein Kühlmitteltemperatursensor 44, der eine Kühlmitteltemperatur THW erfasst, ein Einlasslufttemperatursensor 46, der eine Einlasslufttemperatur TA erfasst, und ein Luft-Kraftstoff-Verhältnissensor 47, der ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis A/F des Luft-Kraftstoff-Gemisches in der Verbrennungskammer 24 auf der Grundlage der Abgaskomponente erfasst. Die gesteuerten Variablen (beispielsweise ein Drehmoment, Abgaseigenschaften) der Verbrennungskraftmaschine 10 werden durch ein Betreiben verschiedener Betätigungseinrichtungen, wie beispielsweise das Drosselventil 14, die Öffnungseinspritzventile 16, die Direkteinspritzventile 26 und die Zündvorrichtung 30, auf der Grundlage der erlangten Ausgabewerte gesteuert. Beispielsweise justiert die ECU 40, um die Abgaseigenschaften als die gesteuerten Variablen in gewünschter Weise zu steuern, eine Einspritzmenge jedes Öffnungseinspritzventils 16 und eine Einspritzmenge jedes Direkteinspritzventils 26 durch eine Regelung zum Justieren des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses A/F, das durch den Luft-Kraftstoff-Verhältnissensor 47 erfasst wird, auf einen Sollwert A/F*.
2 veranschaulicht eine Schaltungskonfiguration jeder Zündvorrichtung 30. Wie es in 2 veranschaulicht ist, umfasst die Zündvorrichtung 30 eine Zündspule 50, in der eine Primärspule 52 und eine Sekundärspule 54 magnetisch miteinander gekoppelt sind. In 2 ist ein schwarzer Kreis bei einem von zwei Anschlüssen (d.h. einem Paar von Anschlüssen) jeder der Primärspule 52 und der Sekundärspule 54 platziert. Die schwarzen Kreise in 2 zeigen die Anschlüsse an, bei denen die Polarität einer elektromotorischen Kraft, die in der Primärspule 52 erzeugt wird, und die Polarität einer elektromotorischen Kraft, die in der Sekundärspule 54 erzeugt wird, miteinander übereinstimmen, wenn eine Magnetflusskopplung hiervon in einem Zustand geändert wird, in dem beide Enden jeder der Primärspule 52 und der Sekundärspule 54 offen sind.
Die Zündkerze 28 ist mit einem der Anschlüsse der Sekundärspule 54 verbunden, wobei der andere der Anschlüsse der Sekundärspule 54 über eine Diode 56 und einen Nebenschlusswiderstand bzw. Shunt-Widerstand 58 mit Masse verbunden bzw. geerdet ist. Die Diode 56 ist eine Gleichrichtungsvorrichtung, die einen Stromfluss in eine Richtung von der Zündkerze 28 in Richtung der Masse bzw. Erde durch die Sekundärspule 54 gestattet und die einen Stromfluss in die entgegengesetzte Richtung beschränkt. Der Shunt-Widerstand 58 ist ein Widerstandselement zur Erfassung eines Stroms, der durch die Sekundärspule 54 fließt, auf der Grundlage eines Spannungsabfalls Vi2. Anders ausgedrückt ist der Shunt-Widerstand 58 ein Widerstandselement zur Erfassung eines Entladungsstroms der Zündkerze 28.
Eine positive Elektrode einer externen Batterie 39 ist mit einem der Anschlüsse der Primärspule 52 der Zündspule 50 über einen Anschluss TRM1 der Zündvorrichtung 30 verbunden. Der andere der Anschlüsse der Primärspule 52 ist über eine Zündumschaltvorrichtung 60 mit Masse verbunden bzw. geerdet. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird ein Bipolartransistor mit isolierter Gateelektrode (IGBT) als die Zündumschaltvorrichtung 60 verwendet. Eine Diode 62 ist mit der Zündumschaltvorrichtung 60 durch eine Antiparallelschaltung verbunden.
Die elektrische Leistung, die von dem Anschluss TRM 1 erhalten wird, wird auch in einer Booster-Schaltung bzw. Hochsetzschaltung 70 aufgenommen. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel bildet eine Boost-Chopper-Schaltung die Booster-Schaltung 70. Das heißt, die Booster-Schaltung 70 umfasst eine Drosselspule 72, die bei einem zugehörigen einen Ende mit der Seite des Anschlusses TRM 1 verbunden ist, wobei das andere Ende der Drosselspule 72 über eine Boost-Umschaltvorrichtung 74 mit Masse verbunden bzw. geerdet ist. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird ein Bipolartransistor mit isolierter Gateelektrode (IGBT) als die Boost-Umschaltvorrichtung 74 verwendet. Die Anodenseite einer Diode 76 ist mit einem Punkt zwischen der Drosselspule 72 und der Boost-Umschaltvorrichtung 74 verbunden, wobei die Kathodenseite der Diode 76 über einen Kondensator 78 mit Masse verbunden bzw. geerdet ist. Eine Ladungsspannung Vc des Kondensators 78 ist eine Ausgangsspannung der Booster-Schaltung 70.
Ein Punkt zwischen der Diode 76 und dem Kondensator 78 ist mit einem Punkt zwischen der Primärspule 52 und der Zündumschaltvorrichtung 60 über eine Steuerungsumschaltvorrichtung 80 und eine Diode 82 verbunden. Anders ausgedrückt ist ein Ausgabeanschluss der Booster-Schaltung 70 mit dem Punkt zwischen der Primärspule 52 und der Zündumschaltvorrichtung 60 über die Steuerungsumschaltvorrichtung 80 und die Diode 82 verbunden. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird ein Metalloxidhalbleiter-(MOS-)Feldeffekttransistor als die Steuerungsumschaltvorrichtung 80 verwendet. Die Diode 82 ist eine Gleichrichtungsvorrichtung, die verhindert, das ein Strom rückwärts von der Primärspule 52 und der Seite der Zündumschaltvorrichtung 60 in Richtung der Booster-Schaltung 70 über eine parasitäre Diode der Steuerungsumschaltvorrichtung 80 fließt.
Eine Boost-Steuerungseinrichtung 84 ist eine Ansteuerungsschaltung, die eine Ausgabespannung der Booster-Schaltung 70 steuert, in dem ein Öffnungs-Schließ-Betrieb der Boost-Umschaltvorrichtung 74 auf der Grundlage eines Zündsignals Si ausgeführt wird, das einem Anschluss TRM2 eingegeben wird. Die Boost-Steuerungseinrichtung 84 überwacht eine Ausgabespannung der Booster-Schaltung 70 (die Ladungsspannung Vc des Kondensators 78) und stoppt den Öffnungs-Schließ-Betrieb der Boost-Umschaltvorrichtung 74, wenn die Ausgabespannung höher oder gleich einem vorgeschriebenen Wert wird.
Eine Entladungssteuerungseinrichtung 86 ist eine Ansteuerungsschaltung, die auf der Grundlage des Zündsignals Si, das in den Anschluss TRM2 eingegeben wird, und eines Entladungssignalverlaufsteuerungssignal Sc, das in einen Anschluss TRM3 eingegeben wird, einen Entladungsstrom der Zündkerze 28 steuert, indem ein Öffnung-Schließ-Betrieb der Steuerungsumschaltvorrichtung 80 ausgeführt wird.
Der Anschluss TRM2 der Zündvorrichtung 30 ist mit der ECU 40 durch eine Zündkommunikationsleitung Li verbunden. Der Anschluss TRM3 ist mit der ECU 40 durch eine Signalverlaufssteuerungskommunikationsleitung Lc verbunden. Wenn ein Abgasrezirkulations-(AGR-)Verhältnis, das ein Verhältnis des Abgases, das in die Verbrennungskammer 24 durch den Rezirkulationskanal 35 strömt, in Bezug auf ein Fluid ist, das in die Verbrennungskammer 24 strömt, niedriger als ein vorgeschriebenes Verhältnis Eth ist, gibt die ECU 40 das Zündsignal Si durch die Zündkommunikationsleitung Li aus, wobei die ECU 40 das Entladungssignalverlaufssteuerungssignal Sc nicht an die Signalverlaufssteuerungskommunikationsleitung Lc ausgibt. Wenn das AGR-Verhältnis höher oder gleich dem vorgeschriebenen Verhältnis Eth ist, gibt die ECU 40 das Zündsignal Si durch die Zündkommunikationsleitung Li aus, wobei die ECU 40 ebenso das Entladungssignalverlaufsteuerungssignal Sc durch die Signalverlaufssteuerungskommunikationsleitung Lc ausgibt. In diesem Fall sind sowohl das Zündsignal Si als auch das Entladungssignalverlaufsteuerungssignal Sc Impulssignale einer Logik H.
Als Nächstes wird unter Bezugnahme auf 3 und die 4A bis 4D aus Zündsteuerungen gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Zündsteuerung beschrieben, die insbesondere ausgeführt wird, wenn das AGR-Verhältnis höher oder gleich dem vorgeschriebenen Verhältnis Ith ist. 3 veranschaulicht einen Übergang des Zündsignals Si, einen Übergang des Entladungssignalverlaufssteuerungssignals Sc, einen Zustandsübergang eines Öffnungs-Schließ-Betriebs der Zündumschaltvorrichtung 60 und einen Zustandsübergang eines Öffnungs-Schließ-Betriebs der Boost-Umschaltvorrichtung 74. 3 veranschaulicht ferner einen Zustandsübergang eines Öffnungs-Schließ-Betriebs der Steuerungsumschaltvorrichtung 80, einen Übergang eines Stroms I1, der durch die Primärspule 52 fließt, und einen Übergang eines Stroms 12, der durch die Sekundärspule 54 fließt. Hinsichtlich der Vorzeichen der Ströme I1, I2 sind die Seiten, die durch die Pfeile in 2 angegeben werden, als die positiven Seiten definiert.
Wenn das Zündsignal Si in die Zündvorrichtung 30 zu einer Zeit T1 eingegeben wird, führt die Zündvorrichtung 30 einen Einschaltbetrieb (Schließbetrieb) der Zündumschaltvorrichtung 60 aus. Somit nimmt der Strom 11, der durch die Primärspule 52 fließt, allmählich zu. 4A veranschaulicht einen Pfad eines Stroms, der durch die Primärspule 52 in diesem Fall fließt. Wie es in 4A veranschaulicht ist, wird, wenn ein Schließbetrieb der Zündumschaltvorrichtung 60 ausgeführt wird, eine erste Schleifenschaltung, die eine Schleifenschaltung ist, die die Batterie 39, die Primärspule 52 und die Zündumschaltvorrichtung 60 umfasst, in eine geschlossene Schleifenschaltung geschaltet, sodass ein Strom durch die geschlossene Schleifenschaltung fließt. Da der Strom, der durch die Primärspule 52 fließt, allmählich zunimmt, nimmt ein Koppelungsmagnetfluss der Sekundärspule 54 allmählich zu. Somit wird eine elektromotorische Kraft, die eine Vergrößerung in dem Koppelungsmagnetfluss aufhebt, in der Sekundärspule 54 erzeugt. Die elektromotorische Kraft ist jedoch eine elektromotorische Kraft, die eine negative Spannung an die Anodenseite der Diode 56 anlegt, wobei somit kein Strom durch die Sekundärspule 54 fließt.
Wie es in 3 veranschaulicht ist, führt, wenn das Zündsignal Si in die Zündvorrichtung 30 eingegeben wird, die Boost-Steuerungseinrichtung 84 einen Öffnungs-Schließ-Betrieb der Boost-Umschaltvorrichtung 74 aus. Dann wird das Entladungssignalverlaufsteuerungssignal Sc in die Zündvorrichtung 30 zu einer Zeit t2 eingegeben, zu der eine Verzögerungszeit Tdly nach der Zeit t1, zu der das Zündsignal Si in die Zündvorrichtung 30 eingegeben wird, abgelaufen ist.
Dann führt, wenn eine Eingabe des Zündsignals Si in die Zündvorrichtung 30 zu einer Zeit t3 gestoppt wird, d.h. wenn die Spannung der Zündkommunikationsleitung Li von einer Spannung der Logik H zu einer Spannung einer Logik L zu der Zeit t3 geändert wird, die Zündvorrichtung 30 einen Öffnungsbetrieb der Zündumschaltvorrichtung 60 aus. Somit wird der Strom 11, der durch die Primärspule 52 fließt, Null, wobei ein Strom durch die Sekundärspule 54 aufgrund einer gegenelektromotorischen Kraft fließt, die in der Sekundärspule 54 erzeugt wird. Somit startet die Zündkerze 28 eine elektrische Entladung.
4B veranschaulicht einen Pfad eines Stroms in diesem Fall. Wie es in 4B veranschaulicht ist, wird, wenn der Kopplungsmagnetfluss der Sekundärspule 4 versucht, aufgrund einer Unterbrechung eines Stroms, der durch die Primärspule 52 fließt, abzunehmen, eine gegenelektromotorische Kraft in einer Richtung eines Aufhebens einer Verkleinerung des Kopplungsmagnetflusses in der Sekundärspule 54 erzeugt. Somit fließt der Strom I2 durch die Zündkerze 28, die Sekundärspule 54, die Diode 56 und den Shunt-Widerstand 58. Wenn der Strom I2 durch die Sekundärspule 54 fließt, tritt ein Spannungsabfall Vd in der Zündkerze 28 auf, wobei ein Spannungsabfall von „r·I2“ entsprechend einem Widerstandswert r des Shunt-Widerstands 58 in dem Shunt-Widerstand 58 auftritt. Somit wird, wenn beispielsweise ein Spannungsabfall in der Diode 56 in der Vorwärtsrichtung ignoriert wird, eine Spannung von „Vd + r · I2“, die die Summe des Spannungsabfalls Vd in der Zündkerze 28 und des Spannungsabfalls in dem Shunt-Widerstand 58 ist, an die Sekundärspule 54 angelegt. Diese Spannung verursacht eine allmähliche Verkleinerung des Kopplungsmagnetflusses in der Sekundärspule 54. Eine allmähliche Verkleinerung des Stroms 12, der durch die Sekundärspule 54 während einer Zeitdauer von der Zeit t3 zu einer Zeit t4 in 3 fließt, ist ein Phänomen, das aufgrund eines Anlegens der Spannung von „Vd + r · I2“ an die Sekundärspule 54 verursacht wird.
Wie es in 3 veranschaulicht ist, führt nach der Zeit t4 die Entladungssteuerungseinrichtung 86 einen Öffnung-Schließ-Betrieb der Steuerungsumschaltvorrichtung 80 aus. 4C veranschaulicht einen Pfad eines Stroms während einer Zeitdauer von der Zeit t4 zu einer Zeit t5, in der die Steuerungsumschaltvorrichtung 80 in einem geschlossenen Zustand (Ein-Zustand) ist. In diesem Fall wird eine zweite Schleifenschaltung, die eine Schleifenschaltung ist, die die Booster-Schaltung 70, die Steuerungsumschaltvorrichtung 80, die Diode 82, die Primärspule 52 und die Batterie 39 umfasst, in eine geschlossene Schleifenschaltung geschaltet, sodass ein Strom durch die geschlossene Schleifenschaltung fließt.
4D veranschaulicht einen Pfad eines Stroms während einer Zeitdauer von der Zeit t5 zu einer Zeit t6, in der die Steuerungsumschaltvorrichtung 80 in einem offenen Zustand (Aus-Zustand) ist. In diesem Fall wird eine gegenelektromotorische Kraft, die eine Änderung in dem Magnetfluss aufgrund einer Abnahme in dem Absolutwert eines Stroms, der durch die Primärspule 52 fließt, aufhebt, in der Primärspule 52 erzeugt. Somit wird eine dritte Schleifenschaltung, die eine Schleifenschaltung ist, die die Diode 62, die Primärspule 52 und die Batterie 39 umfasst, in eine geschlossene Schleifenschaltung geschaltet, sodass ein Strom durch die geschlossene Schleifenschaltung fließt.
Der Strom, der durch die Primärspule 52 fließt, kann gesteuert werden, indem ein Zeitverhältnis D, das ein Verhältnis einer Schließbetriebszeitdauer Ton in Bezug auf einen Zyklus T eines Öffnungs-Schließ-Betriebs der Steuerungsumschaltvorrichtung 80 ist, der in 3 veranschaulicht ist, justiert wird. Die Entladungssteuerungseinrichtung 86 führt eine Steuerung für ein allmähliches Vergrößern des Absolutwerts des Stroms I1, der durch die Primärspule 52 fließt, auf der Grundlage des Zeitverhältnisses D aus. Der Strom I2 in dieser Zeitdauer ist in einem Vorzeichen entgegengesetzt zu dem Strom 11, der durch die Primärspule 52 fließt, wenn die Zündumschaltvorrichtung 60 in dem geschlossenen Zustand ist. Folglich verursacht, wenn der Magnetfluss, der aufgrund des Stroms I1 erzeugt wird, der durch die Primärspule 52 fließt, wenn die Zündumschaltvorrichtung 60 in dem geschlossenen Zustand ist, als eine Referenz definiert wird, der Strom 11, der durch einen Öffnungs-Schließ-Betrieb der Steuerungsumschaltvorrichtung 80 erzeugt wird, eine Verkleinerung in dem Magnetfluss. In diesem Fall wird, wenn die Rate einer allmählichen Verkleinerung des Kopplungsmagnetflusses der Sekundärspule 54 aufgrund des Stroms I1, der durch die Primärspule 52 fließt, mit der Rate einer allmählichen Verkleinerung zu der Zeit übereinstimmt, wenn die Spannung von „Vd + r · I2“ an die Sekundärspule 54 angelegt wird, der Strom, der durch die Sekundärspule 54 fließt, nicht verkleinert. In diesem Fall wird ein elektrischer Leistungsverlust, der durch die Zündkerze 28 und den Shunt-Widerstand 58 verursacht wird, durch die elektrische Leistung, die von einer Leistungsquelle ausgegeben wird, die durch die Booster-Schaltung 70 und die Batterie 39 gebildet wird, kompensiert.
Demgegenüber wird, wenn die Rate einer allmählichen Verkleinerung in dem Kopplungsmagnetfluss der Sekundärspule 54 aufgrund des Stroms I1, der durch die Primärspule 52 fließt, niedriger als die Rate einer allmählichen Verkleinerung zu der Zeit, wenn die Spannung von „Vd + r · I2“ an die Sekundärspule 54 angelegt wird, ist, der Strom 12, der durch die Sekundärspule 54 fließt, allmählich verkleinert. Aufgrund einer allmählichen Verkleinerung des Stroms I2 wird der Kopplungsmagnetfluss mit einer Rate einer allmählichen Verkleinerung zu der Zeit, wenn die Spannung von „Vd + r · I2“ an die Sekundärspule 54 angelegt wird, verkleinert. Die Rate der allmählichen Verkleinerung des Stroms 12, der durch die Sekundärspule 54 fließt, ist jedoch niedriger als die, wenn der Absolutwert des Stroms I1, der durch die Primärspule 52 fließt, nicht allmählich zunimmt.
Wenn der Absolutwert des Stroms I1, der durch die Primärspule 52 fließt, allmählich derart vergrößert wird, dass die tatsächliche Rate der allmählichen Verkleinerung des Kopplungsmagnetflusses höher als die Rate der allmählichen Verkleinerung des Kopplungsmagnetflusses der Sekundärspule 54 zu der Zeit wird, wenn die Spannung von „Vd + r · I2“ an die Sekundärspule 54 angelegt wird, nimmt die Spannung der Sekundärspule 54 aufgrund der gegenelektromotorischen Kraft zu, die eine Verkleinerung des Kopplungsmagnetflusses verhindert. Der Strom 12, der durch die Sekundärspule 54 fließt, nimmt derart zu, dass die Spannung von „Vd + r · I2“ gleich zu der Spannung der Sekundärspule 54 wird.
Wie es vorstehend beschrieben ist, kann der Strom 12, der durch die Sekundärspule 54 fließt, gesteuert werden, indem die Rate der allmählichen Vergrößerung des Absolutwerts des Stroms I1, der durch die Primärspule 43 fließt, gesteuert wird. Anders ausgedrückt kann der Entladungsstrom der Zündkerze 28 gesteuert werden, um entweder vergrößert oder verkleinert zu werden.
Die Entladungssteuerungseinrichtung 86 justiert das Zeitverhältnis D der Steuerungsumschaltvorrichtung 80, um durch eine Regelung einen Entladungsstromwert, der auf der Grundlage des Spannungsabfalls Vi2 in dem Shunt-Wiederstand 58 bestimmt wird, auf einen Entladungsstrombefehlswert I2* zu justieren.
Obwohl jeder der Zylinder mit der Zündkommunikationsleitung Li, der Zündspule 50, der Zündkerze 28, der Zündumschaltvorrichtung 60, der Diode 62, der Steuerungsumschaltvorrichtung 80 und der Diode 82 versehen ist, die in 2 veranschaulicht sind, sind in 2 lediglich eine Zündkommunikationsleitung Li, eine Zündspule 50, eine Zündkerze 28, eine Zündumschaltvorrichtung 60, eine Diode 62, eine Steuerungsumschaltvorrichtung 80 und eine Diode 82 veranschaulicht. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel teilen mehrere Zylinder eine einzelne Signalverlaufssteuerungskommunikationsleitung Lc, eine einzelne Booster-Schaltung 70, eine einzelne Boost-Steuerungseinrichtung 84 und eine einzelne Entladungssteuerungseinrichtung 86. Auf der Grundlage davon, welcher der Zylinder dem Zündsignal Si entspricht, das in die Zündvorrichtung 30 eingegeben wird, wählt die Entladungssteuerungseinrichtung 86 die entsprechende Steuerungsumschaltvorrichtung 80 aus und betreibt sie. Die Boost-Steuerungseinrichtung 84 führt eine Boost-Steuerung bzw. Hochsetzsteuerung aus, wenn das Zündsignal Si für irgendeinen der Zylinder in die Zündvorrichtung 30 eingegeben wird.
Die Entladungssteuerungseinrichtung 86 steuert den Entladungsstrom derart, dass der Entladungsstrom auf den Entladungsstrombefehlswert I2* während einer Zeitdauer von einer Zeit, zu der eine vorgeschriebene Zeitdauer nach einer abfallenden Flanke des Zündsignals Si abgelaufen ist, zu einer abfallenden Flanke des Entladungssignalverlaufsteuerungssignals Sc justiert wird, unter der Bedingung, dass das Zündsignal Si nicht in die Zündvorrichtung 30 eingegeben wird. Die Entladungssteuerungseinrichtung 86 stellt den Entladungsstrombefehlswert I2* auf der Grundlage der Verzögerungszeit Tdly variabel ein. Die Verzögerungszeit Tdly ist eine Zeitdauer, um die der Zeitpunkt einer Eingabe des Entladungssignalverlaufsteuerungssignals Sc in die Zündvorrichtung 30 in Bezug auf den Zeitpunkt einer Eingabe des Zündsignals Si in die Zündvorrichtung 30 verzögert ist, wie es in 3 veranschaulicht ist. Somit kann die ECU 40 den Entladungsstrombefehlswert I2* variabel einstellen, indem die Verzögerungszeit Tdly justiert wird.
5 veranschaulicht eine Verarbeitung zur Erzeugung eines Zündsignals Si und eines Entladungssignalverlaufsteuerungssignals Sc aus den Verarbeitungen, die durch die ECU 40 ausgeführt werden. Eine Zündsignalerzeugungseinrichtung M10 erzeugt ein Zündsignal Si auf der Grundlage des Zündzeitpunkts, der auf der Grundlage einer bekannten Technik eingestellt wird, und gibt ihn aus. Eine Bestimmungseinstellungsverarbeitungseinrichtung M12 bestimmt, ob eine Entladungsstromsteuerung durch die Entladungssteuerungseinrichtung 86 ausgeführt wird oder nicht. Wenn die Bestimmungseinstellungsverarbeitungseinrichtung M12 bestimmt, dass die Entladungsstromsteuerung durch die Entladungssteuerungseinrichtung 86 ausgeführt wird, stellt die Bestimmungseinstellungsverarbeitungseinrichtung M12 eine Stromentladungsdauer TD, die eine Zeitdauer ist, während der die Entladungssteuerungseinrichtung 86 den Entladungsstrom steuert, und einen Entladungsstrombefehlswert I2* ein und gibt sie aus. Wenn der Entladungsstrombefehlswert I2* und die Stromentladungsdauer TD in eine Entladungssigalverlaufssteuerungssingalerzeugungsverarbeitungseinrichtung M14 von der Bestimmungseinstellungsverarbeitungseinrichtung M12 eingegeben werden, erzeugt die Entladungssignalverlaufssteuerungssignalerzeugungsverarbeitungseinrichtung M14 ein Entladungssignalverlaufsteuerungssignal Sc auf der Grundlage des empfangenen Entladungsstrombefehlswerts I2* und der empfangenen Stromentladungsdauer TD und gibt es aus.
6 veranschaulicht die Prozedur von Verarbeitungen, die durch die Bestimmungseinstellungsverarbeitungseinrichtung M12 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ausgeführt werden. Diese Abfolge von Verarbeitungen wird durch die Bestimmungseinstellungsverarbeitungseinrichtung M12 wiederholt, beispielsweise in einem vorgeschriebenen Zyklus, ausgeführt. In dieser Abfolge von Verarbeitungen erlangt zuerst die Bestimmungseinstellungsverarbeitungseinrichtung M12 ein AGR-Verhältnis (S10). Das AGR-Verhältnis kann durch eine bekannte Technik berechnet werden, die beispielsweise auf dem Öffnungsgrad des Rezirkulationsventils 36 beruht. Nachfolgend bestimmt die Bestimmungseinstellungsverarbeitungseinrichtung M12, ob das AGR-Verhältnis höher oder gleich dem vorgeschriebenen Verhältnis Ith ist oder nicht (S12). Die Verarbeitung in S12 wird ausgeführt, um zu bestimmen, ob die Zündfähigkeit des Luft-Kraftstoff-Gemisches in der Verbrennungskammer 24 in diesem Fall, in dem die Entladungsstromsteuerung durch die Entladungssteuerungseinrichtung 86 nicht ausgeführt wird, niedriger oder gleich einer vorgeschriebenen Zündfähigkeit ist oder nicht. Das heißt, es wird bestimmt, ob die Zündfähigkeit in dem Fall, in dem die Zündkerze 28 eine Elektrizität entlädt, bis der Entladungsstrom natürlich null wird, nachdem die Zündkerze 28 eine elektrische Entladung startet, niedriger oder gleich der vorgeschriebenen Zündfähigkeit ist oder nicht. Die Zündkerze 28 startet eine elektrische Entladung in Reaktion auf einen Öffnungsbetrieb der Zündumschaltvorrichtung 60, nachdem die Zündumschaltvorrichtung 60 in dem geschlossenen Zustand für eine vorgeschriebene Zeitdauer gehalten worden ist. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird bestimmt, dass die Zündfähigkeit höher wird, wenn eine Zündungsverzögerung kürzer wird. Die Zündungsverzögerung ist eine erforderliche Zeitdauer von dem Zeitpunkt, zu dem die Zündkerze 28 Elektrizität entlädt (Zündzeitpunkt), bis das Luft-Kraftstoff-Gemisch in der Verbrennungskammer 28 gezündet wird. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird, wenn die Zündfähigkeit niedriger oder gleich der vorgeschriebenen Zündfähigkeit ist, angenommen, dass das Luft-Kraftstoff-Gemisch eine Eigenschaft aufweist, die es schwierig macht, den Zeitpunkt, zu dem das Luft-Kraftstoff-Gemisch gezündet wird, auf einen gewünschten Zeitpunkt zu justieren, indem der Zündzeitpunkt vorgerückt wird. Das heißt, das vorliegende Ausführungsbeispiel ist unter der Annahme bereitgestellt, dass ein Vorrücken des Zündzeitpunkts die Zündverzögerung aufgrund einer Verkleinerung in der Temperatur des Luft-Kraftstoff-Gemisches zu dem Zündzeitpunkt vergrößert, wobei es folglich schwierig ist, den Zündzeitpunkt als eine manipulierte Variable bei einer Verringerung der Zündverzögerung zu verwenden.
Wenn die Bestimmungseinstellungsverarbeitungseinrichtung M12 bestimmt, dass das AGR-Verhältnis höher oder gleich dem vorgeschriebenen Verhältnis Ith ist (S12: JA), bestimmt die Bestimmungseinstellungsverarbeitungseinrichtung M12, dass die Zündfähigkeit niedriger oder gleich der vorgeschriebenen Zündfähigkeit ist, wobei die Bestimmungseinstellungsverarbeitungseinrichtung M12 eine Drehzahl NE und eine Last erlangt (S14). Die Bestimmungseinstellungsverarbeitungseinrichtung M12 stellt ein Entladungssignalverlaufsmuster für eine Entladungsstromsteuerung, die durch die Entladungssteuerungseinrichtung 86 ausgeführt wird, auf der Grundlage der Drehzahl NE und der Last ein (S16). Spezifisch stellt die Bestimmungseinstellungsverarbeitungseinrichtung M12 einen Entladungsstrombefehlswert I2* ein, um ein höherer Wert zu sein, wenn die Drehzahl NE höher ist. Der Grund hierfür ist, dass die Luftströmungsrate in der Verbrennungskammer 24 höher ist und es folglich wahrscheinlicher ist, dass der Entladungsstrom zwischen den zwei Elektroden (d.h. ein Paar von Elektroden) durch die Luftströmung ausgeführt wird und eine Entladungsstromunterbrechung wahrscheinlicher auftritt, wenn die Drehzahl NE hoch ist, als wenn die Drehzahl NE niedrig ist. Ferner stellt die Bestimmungseinstellungsverarbeitungseinrichtung M12 eine Stromentladungsdauer TD auf einen kleineren Wert ein, wenn die Drehzahl NE höher ist. Wenn die Drehzahl NE niedrig ist, ist die Luftströmungsrate in der Verbrennungskammer 24 niedrig, wobei es folglich weniger wahrscheinlich ist, dass eine Entladungsstromunterbrechung auftritt. Wenn jedoch die Verarbeitung in Schritt S16 ausgeführt wird, ist in Schritt S12 bestimmt worden, dass die Zündfähigkeit des Luft-Kraftstoff-Gemisches niedrig ist. Die Erfinder haben herausgefunden, dass, wenn die Zündfähigkeit niedrig ist und die Luftströmungsrate niedrig ist, ein Verlängern der Stromentladungsdauer TD effektiver ist als eine Vergrößerung der Magnitude eines Entladungsstroms bei einer Verbesserung der Zündfähigkeit des Luft-Kraftstoff-Gemisches.
Genauer gesagt stellt die Bestimmungseinstellungsverarbeitungseinrichtung M12 den Entladungsstrombefehlswert I2* und die Stromentladungsdauer TD auf der Grundlage der Betriebspunkte (die Drehzahl NE und die Last) der Verbrennungskraftmaschine 10 ein. Die Last wird in diesem Fall verwendet, da, auch wenn der Entladungsstrom der gleiche ist, die Spannung über den zwei Elektroden der Zündkerze 28 höher ist, wenn eine Last höher ist. Die Rate einer Vergrößerung des Stroms I1, der durch die Primärspule 52 fließt, muss höher sein, wobei somit der Strom 11, der durch die Primärspule 52 fließt, höher ist, wenn die Spannung über den zwei Elektroden der Zündkerze 28 hoch ist, als wenn die Spannung über den zwei Elektroden der Zündkerze 28 niedrig ist. Wenn der Strom I1 höher ist, steigt die Temperatur der Zündspule 50 an, wobei es folglich wahrscheinlich schwieriger ist, die thermische Auslegung zu erreichen. Folglich wird die Entladungsenergie, die auf der Grundlage des Entladungsstrombefehlswerts I2* und der Stromentladungsdauer TD bestimmt wird, so weit wie möglich vergrößert, während die thermische Auslegung der Zündspule 50 erreicht wird, indem der Entladungsstrombefehlswert I2* und die Stromentladungsdauer TD auf der Grundlage der Drehzahl NE und der Last eingestellt werden.
Diese Verarbeitung kann auf der Grundlage einer Abbildung bzw. eines Kennfelds, die die Beziehung zwischen der Drehzahl NE, der Last und des Entladungsstrombefehlswerts I2* definiert, und einer Abbildung bzw. eines Kennfelds ausgeführt werden, die die Beziehung zwischen der Drehzahl NE, der Last und der Stromentladungsdauer TD definiert.
Wenn die Verarbeitung in Schritt S16 endet oder wenn eine negative Bestimmung in Schritt S12 getroffen wird, beendet die Bestimmungseinstellungsverarbeitungseinrichtung M12 diese Abfolge von Verarbeitungen. Als Nächstes wird der Betrieb des vorliegenden Ausführungsbeispiels beschrieben.
Wenn das AGR-Verhältnis höher oder gleich dem vorgeschriebenen Verhältnis Eth ist, wird, wenn die Entladungsstromsteuerung durch die Entladungssteuerungseinrichtung 86 nicht ausgeführt wird, angenommen, dass die Zündfähigkeit deutlich verringert wird, um außerhalb eines zulässigen Bereichs zu fallen. In Anbetracht dessen gibt die ECU 40 das Entladungssignalverlaufsteuerungssignal Sc aus, um die Entladungssteuerungseinrichtung 86 zu veranlassen, einen Entladungsstrom zu steuern. Wie es in 7A veranschaulicht ist, vergrößert, wenn die Drehzahl hoch ist, die ECU 40 den Entladungsstrombefehlswert I2* so weit wie möglich und verkürzt die Stromentladungszeitdauer TD. Während einer Hochgeschwindigkeitsdrehung ist es wahrscheinlich, dass, wenn der Entladungsstrom niedrig ist, eine Entladungsstromunterbrechung auftritt. Das Auftreten einer Entladungsstromunterbrechung kann jedoch verringert werden, indem der Entladungsstrombefehlswert I2* vergrößert wird. In diesem Fall nimmt, wenn der Entladungsstrom, der zwischen den zwei (d.h. dem Paar von) Elektroden der Zündkerze 28 fließt, durch die Luftströmung getragen wird, der Bereich bzw. die Fläche, in der der Entladungsstrom in Kontakt mit dem Luft-Kraftstoff-Gemisch kommt, zu. Somit ist es möglich, die Zündfähigkeit zu verbessern.
Demgegenüber verlängert, wie es in 7B veranschaulicht ist, während einer Niedriggeschwindigkeitsdrehung die ECU 40 die Stromentladungsdauer TD so weit wie möglich, anstatt den Entladungsstrombefehlswert I2* zu vergrößern. Somit ist es möglich, auf effektive Weise die Verringerung der Zündfähigkeit, die durch das AGR-Verhältnis verursacht wird, das höher oder gleich dem vorgeschriebenen Verhältnis Ith ist, in einem Zustand zu kompensieren, in dem es weniger wahrscheinlich ist, dass eine Entladungsstromunterbrechung auftritt, obwohl der Entladungsstrom niedrig ist.
Das vorliegende Ausführungsbeispiel, das vorstehend beschrieben ist, erzeugt die nachstehend genannten vorteilhaften Effekte. (1) Der Entladungsstrombefehlswert I2* und die Stromentladungsdauer TD können auf Werte eingestellt werden, die dafür geeignet sind, die Zündfähigkeit auf effektive Weise zu verbessern, indem eine Vergrößerung des Entladungsstroms oder eine Verlängerung der Stromentladungsdauer TD auf der Grundlage der Drehzahl NE selektiv ausgewählt wird.
(2) Das AGR-Verhältnis wird als ein Parameter zur Bestimmung verwendet, ob die Zündfähigkeit in dem Fall, in dem die Entladungsstromsteuerung durch die Entladungssteuerungseinrichtung 86 nicht ausgeführt wird, niedriger oder gleich der vorgeschriebenen Zündfähigkeit ist oder nicht. Somit ist es möglich, in geeigneter Weise zu bestimmen, dass die Zündfähigkeit niedriger oder gleich der vorgeschriebenen Zündfähigkeit ist.
(3) Der Entladungsstrombefehlswert I2* und die Stromentladungsdauer TD werden zusätzlich zu der Drehzahl NE auf der Grundlage der Last eingestellt. Somit ist es möglich, die Tatsache zu berücksichtigen, dass, wenn der Entladungsstrom bei einem vorgegebenen Wert gehalten wird, die Spannung über den zwei (d.h. einem Paar von) Elektroden der Zündkerze 28 höher ist, wenn die Last höher ist. Als Ergebnis ist es möglich, die Entladungsenergie so weit wie möglich zu vergrößern, während die Entladungsenergie innerhalb des zulässigen Bereichs gehalten wird.
Zweites Ausführungsbeispiel
Nachstehend wird unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung ein zweites Ausführungsbeispiel hauptsächlich in Bezug auf die Merkmale beschrieben, die von denen in dem ersten Ausführungsbeispiel unterschiedlich sind.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel führt, wenn der Sollwert A/F* höher oder gleich einem vorgeschriebenen Wert ist, die Entladungssteuerungseinrichtung 86 die Entladungsstromsteuerung aus. 8 veranschaulicht die Prozedur von Verarbeitungen, die durch die Bestimmungseinstellungsverarbeitungseinrichtung M12 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ausgeführt werden. Diese Abfolge von Verarbeitungen wird durch die Bestimmungseinstellungsverarbeitungseinrichtung M12 wiederholt ausgeführt, beispielsweise in einem vorgeschriebenen Zyklus. In 8 sind zur Vereinfachung die gleichen Schrittzahlen den Verarbeitungen zugeordnet, die die gleichen wie die sind, die in 6 veranschaulicht sind.
In dieser Abfolge von Verarbeitungen, die in 8 veranschaulicht ist, erlangt zuerst die Bestimmungseinstellungsverarbeitungseinrichtung M12 einen Sollwert A/F* (S10a). Die Bestimmungseinstellungsverarbeitungseinrichtung M12 bestimmt, ob der Sollwert A/F* höher oder gleich einem vorgeschriebenen Wert Afth ist oder nicht (S12a). Die Verarbeitung in S12a wird ausgeführt, um zu bestimmen, ob die Zündfähigkeit des Luft-Kraftstoff-Gemisches in der Verbrennungskammer 24 in dem Fall, in dem die Entladungsstromsteuerung durch die Entladungssteuerungseinrichtung 86 nicht ausgeführt wird, niedriger oder gleich der vorgeschriebenen Zündfähigkeit ist oder nicht. Wenn die Bestimmungseinstellungsverarbeitungseinrichtung M12 bestimmt, dass der Sollwert A/F* höher oder gleich dem vorgeschriebenen Wert Afth ist (S12a: JA), schreitet die Bestimmungseinstellungsverarbeitungseinrichtung M12 zu der Verarbeitung in Schritt S14 voran. Der vorgeschriebene Wert Afth kann auf einen Wert eingestellt werden, der höher als das stöchiometrische Luft-Kraftstoff-Verhältnis ist.
Drittes Ausführungsbeispiel
Nachstehend wird ein drittes Ausführungsbeispiel hauptsächlich in Bezug auf Merkmale, die von denen in dem ersten Ausführungsbeispiel unterschiedlich sind, unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung beschrieben.
In dem ersten Ausführungsbeispiel werden, wenn die Entladungssteuerungseinrichtung 86 die Entladungsstromsteuerung ausführt, der Entladungsstrombefehlswert I2* und die Stromentladungsdauer TD auf der Grundlage der Betriebspunkte der Verbrennungskraftmaschine 10 eingestellt. Im Gegensatz dazu wird in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, wenn die Stromentladungsdauer TD (> 0) auf der Grundlage der Betriebspunkte eingestellt wird, eine Verarbeitung zum Korrigieren der Stromentladungsdauer TD eingesetzt, die auf der Grundlage der Betriebspunkte eingestellt wird.
9 veranschaulicht eine Systemkonfiguration gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel. In 9 sind zur Vereinfachung die gleichen Bezugszeichen den Elementen zugeordnet, die die gleichen wie die sind, die in 1 veranschaulicht sind. Wie es in 9 veranschaulicht ist, ist in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ein zylinderinterner Drucksensor 48, der einen Druck (zylinderinterner Druck CP) erfasst, in der Verbrennungskammer 24 bereitgestellt.
10 veranschaulicht eine Verarbeitung zum Erzeugen eines Zündsignals Si und eines Entladungssignalverlaufsteuerungssignals Sc gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel. In 10 sind zur Vereinfachung die gleichen Bezugszeichen den Verarbeitungen zugeordnet, die die gleichen wie die sind, die in 5 veranschaulicht sind.
Eine Korrekturgrößenberechnungsverarbeitungseinrichtung M16 empfängt einen Sollwert A/F* als eine Eingabe. Wenn der Sollwert A/F* höher oder gleich einem spezifizierten Wert ATH ist, berechnet die Korrekturgrößenberechnungsverarbeitungseinrichtung M16 eine Verlängerungskorrekturgröße (eine Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturgröße ΔA/F) zur Ausführung einer Korrektur einer Verlängerung der Stromentladungsdauer TD, die durch die Bestimmungseinstellungsverarbeitungseinrichtung M12 eingestellt wird, und gibt sie aus. Genauer gesagt weist die Korrekturgrößenberechnungsverarbeitungseinrichtung M16 eine Abbildung bzw. ein Kennfeld auf, die die Beziehung zwischen dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis und der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturgröße ΔA/F definiert. Die Korrekturgrößenberechnungsverarbeitungseinrichtung M16 berechnet die Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturgröße ΔA/F auf der Grundlage des Sollwerts A/F*. In diesem Fall stellt die Korrekturgrößenberechnungsverarbeitungseinrichtung M16, wenn der Sollwert A/F* hoch ist, die Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturgröße ΔA/F auf einen größeren Wert ein, als wenn der Sollwert A/F* niedrig ist. Spezifisch vergrößert die Korrekturgrößenberechnungsverarbeitungseinrichtung M16 kontinuierlich die Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturgröße ΔA/F, wenn der Sollwert A/F* zunimmt. In diesem Fall definiert die Abbildung bzw. das Kennfeld die Ausgabevariable (in diesem Fall die Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturgröße ΔA/F) für jeden von diskreten Werten der Eingabevariablen (in diesem Fall die Luft-Kraftstoff-Verhältnisse). Die Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturgröße ΔA/F kann jedoch kontinuierlich vergrößert werden, wenn der Sollwert A/F* zunimmt, indem eine Interpolationsberechnung ausgeführt wird. Wenn der Sollwert A/F* niedriger als der spezifizierte Wert ATH ist, stellt die Korrekturgrößenberechnungsverarbeitungseinrichtung M16 die Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturgröße ΔA/F auf Null ein und stellt den spezifizierten Wert ATH auf einen Wert ein, der höher als das stöchiometrische Luft-Kraftstoff-Verhältnis ist.
Eine Korrekturgrößenberechnungsverarbeitungseinrichtung M18 empfängt ein AGR-Verhältnis als eine Eingabe. Wenn das AGR-Verhältnis höher oder gleich einem spezifizierten Verhältnis ETH ist, berechnet die Korrekturgrößenberechnungsverarbeitungseinrichtung M18 eine Verlängerungskorrekturgröße (AGR-Korrekturgröße ΔE) zur Ausführung einer Korrektur einer Verlängerung der Stromentladungsdauer TD, die durch die Bestimmungseinstellungsverarbeitungseinrichtung M12 eingestellt wird, und gibt sie aus. Genauer gesagt weist die Korrekturgrößenberechnungsverarbeitungseinrichtung M18 eine Abbildung bzw. ein Kennfeld auf, die die Beziehung zwischen dem AGR-Verhältnis und der AGR-Korrekturgröße ΔE definiert. Die Korrekturgrößenberechnungsverarbeitungseinrichtung M18 berechnet die AGR-Korrekturgröße ΔE auf der Grundlage des AGR-Verhältnisses. In diesem Fall stellt wenn das AGR-Verhältnis hoch ist, die Korrekturgrößenberechnungsverarbeitungseinrichtung M18 die AGR-Korrekturgröße ΔE auf einen größeren Wert ein, als wenn das AGR-Verhältnis niedrig ist. Spezifisch vergrößert die Korrekturgrößenberechnungsverarbeitungseinrichtung M18 kontinuierlich die AGR-Korrekturgröße ΔE, wenn das AGR-Verhältnis zunimmt. Das spezifizierte Verhältnis ETH ist höher als das vorgeschriebene Verhältnis Eth in der Verarbeitung in Schritt S12 in 6. Die AGR-Korrekturgröße ΔE zu der Zeit, wenn das AGR-Verhältnis das vorgeschriebene Verhältnis Eth ist, ist Null.
Eine Korrekturgrößenberechnungsverarbeitungseinrichtung M20 empfängt einen Zündzeitpunkt bzw. eine Zündzeitsteuerung aop als eine Eingabe. Wenn der Zündzeitpunkt aop in Bezug auf einen Referenzwert um eine Größe vorgerückt wird, die größer oder gleich einer vorgeschriebenen Größe aopth ist, berechnet die Korrekturgrößenberechnungsverarbeitungseinrichtung M20 eine Verlängerungskorrekturgröße (eine Zündzeitpunktkorrekturgröße Δaop) zur Ausführung einer Korrektur einer Verlängerung der Stromentladungsdauer TD, die durch die Bestimmungseinstellungsverarbeitungseinrichtung M12 eingestellt wird, und gibt sie aus. Genauer gesagt weist die Korrekturgrößenberechnungsverarbeitungseinrichtung M20 eine Abbildung bzw. ein Kennfeld auf, die die Beziehung zwischen dem Zündzeitpunkt aop und der Zündzeitpunktkorrekturgröße Δaop definiert. Die Korrekturgrößenberechnungsverarbeitungseinrichtung M20 berechnet die Zündzeitpunktkorrekturgröße Δaop auf der Grundlage des Zündzeitpunkts aop. Spezifisch vergrößert, wenn der Zündzeitpunkt aop um eine Größe, die größer oder gleich einer vorgeschriebenen Größe ist, in Bezug auf den Referenzwert vorgerückt wird, die Korrekturgrößenberechnungsverarbeitungseinrichtung M20 kontinuierlich die Zündzeitpunktkorrekturgröße Δaop, wenn der Zündzeitpunkt aop weiter vorgerückt wird. Der Grund hierfür ist, dass die Temperatur des Luft-Kraftstoff-Gemisches in der Verbrennungskammer 24 zu dem Zündzeitpunkt niedriger ist und es somit wahrscheinlicher ist, dass eine Zündverzögerung auftritt, wenn der Zündzeitpunkt vorgerückt wird, als wenn der Zündzeitpunkt verzögert wird. In 10 wird der Zündzeitpunkt, der um eine vorgeschriebene Größe in Bezug auf den Referenzwert vorgerückt ist, durch „aopth“ bezeichnet.
Eine Korrekturgrößenberechnungsverarbeitungseinrichtung M22 empfängt eine Einlasslufttemperatur TA als eine Eingabe. Wenn die Einlasslufttemperatur TA niedriger oder gleich einer vorgeschriebenen Temperatur TAth ist, berechnet die Korrekturgrößenberechnungsverarbeitungseinrichtung M22 eine Verlängerungskorrekturgröße (eine Einlasslufttemperaturkorrekturgröße ΔTA) zur Ausführung einer Korrektur einer Verlängerung der Stromentladungsdauer TD, die durch die Bestimmungseinstellungsverarbeitungseinrichtung M12 eingestellt wird, und gibt sie aus. Genauer gesagt weist die Korrekturgrößenberechnungsverarbeitungseinrichtung M22 eine Abbildung bzw. ein Kennfeld auf, die die Beziehung zwischen der Einlasslufttemperatur TA und der Einlasslufttemperaturkorrekturgröße ΔTA definiert. Die Korrekturgrößenberechnungsverarbeitungseinrichtung M22 berechnet die Einlasslufttemperaturkorrekturgröße ΔTA auf der Grundlage der Einlasslufttemperatur TA. In diesem Fall stellt, wenn die Einlasslufttemperatur TA niedrig ist, die Korrekturgrößenberechnungsverarbeitungseinrichtung M22 die Einlasslufttemperaturkorrekturgröße ΔTA auf einen größeren Wert ein, als wenn die Einlasslufttemperatur TA hoch ist. Spezifisch vergrößert die Korrekturgrößenberechnungsverarbeitungseinrichtung M22 kontinuierlich die Einlasslufttemperaturkorrekturgröße TA, wenn sich die Einlasslufttemperatur TA verringert.
Eine Korrekturgrößenberechnungsverarbeitungseinrichtung M24 empfängt eine Kühlmitteltemperatur THW als eine Eingabe. Wenn die Kühlmitteltemperatur THW niedriger oder gleich einer vorgeschriebenen Kühlmitteltemperatur THth ist, berechnet die Korrekturgrößenberechnungsverarbeitungseinrichtung M24 eine Verlängerungskorrekturgröße (eine Kühlmitteltemperaturkorrekturgröße ΔTHW) zur Ausführung einer Korrektur einer Verlängerung der Stromentladungsdauer TD, die durch die Bestimmungseinstellungsverarbeitungseinrichtung M12 eingestellt wird, und gibt sie aus. Genauer gesagt weist die Korrekturgrößenberechnungsverarbeitungseinrichtung M24 eine Abbildung bzw. ein Kennfeld auf, die die Beziehung zwischen der Kühlmitteltemperatur THW und der Kühlmitteltemperaturkorrekturgröße ΔTHW definiert. Die Korrekturgrößenberechnungsverarbeitungseinrichtung M24 berechnet die Kühlmitteltemperaturkorrekturgröße ΔTHW auf der Grundlage der Kühlmitteltemperatur THW. In diesem Fall stellt, wenn die Kühlmitteltemperatur THW niedrig ist, die Korrekturgrößenberechnungsverarbeitungseinrichtung M24 die Kühlmitteltemperaturkorrekturgröße ΔTHW auf einen größeren Wert ein, als wenn die Kühlmitteltemperatur THW hoch ist. Spezifisch vergrößert die Korrekturgrößenberechnungsverarbeitungseinrichtung M24 kontinuierlich die Kühlmitteltemperaturkorrekturgröße ΔTHW, wenn sich die Kühlmitteltemperatur THW verringert.
Eine Rückkopplungsverarbeitungseinrichtung M26 erfasst eine Verringerung der Zündfähigkeit auf der Grundlage des zylinderinternen Drucks CP, der durch den zylinderinternen Drucksensor 48 erfasst wird. Wenn eine Verringerung der Zündfähigkeit erfasst wird, berechnet die Rückkopplungsverarbeitungseinrichtung M26 eine Verlängerungskorrekturgröße (Rückkopplungskorrekturgröße ΔIG) zur Ausführung einer Korrektur einer Verlängerung der Stromentladungsdauer TD, die durch die Bestimmungseinstellungsverarbeitungseinrichtung M12 eingestellt wird, und gibt sie aus.
11 veranschaulicht die Prozedur von Verarbeitungen, die durch die Rückkopplungsverarbeitungseinrichtung M26 ausgeführt wird. Diese Abfolge von Verarbeitungen wird wiederholt ausgeführt, beispielsweise bei einem vorgeschriebenen Zyklus, wenn die Stromentladungsdauer TG (> 0), die durch die Bestimmungseinstellungsverarbeitungseinrichtung M12 eingestellt wird, verwendet wird.
In dieser Abfolge von Verarbeitungen erlangt zuerst die Rückkopplungsverarbeitungseinrichtung M26 einen zylinderinternen Druck CP (S20). Nachfolgend bestimmt die Rückkopplungsverarbeitungseinrichtung M26, ob die Zündungsverzögerung, die auf der Grundlage des zylinderinternen Drucks CP bestimmt wird, länger oder gleich einem vorgeschriebenen Wert A ist oder nicht (S22). Diese Verarbeitung wird ausgeführt, um eine Verringerung der Zündfähigkeit zu erfassen, indem bestimmt wird, ob die Zündfähigkeit verringert ist oder nicht. In diesem Fall kann der Zeitpunkt, zu dem das Luft-Kraftstoff-Gemisch gezündet wird, auf der Grundlage einer Vergrößerung in der Vergrößerungsrate des Drucks bestimmt werden, die erhalten wird, indem eine Änderung in dem zylinderinternen Druck CP, die durch einen Versatz des Kolbens 22 verursacht wird, von dem zylinderinternen Druck CP subtrahiert wird.
Wenn die Rückkopplungsverarbeitungseinrichtung M26 bestimmt, dass die Zündungsverzögerung länger oder gleich dem vorgeschriebenen Wert A ist (S22: JA), addiert die Rückkopplungsverarbeitungseinrichtung M26 eine vorgeschriebene Größe ΔΔ zu der Rückkopplungskorrekturgröße ΔIG (S24). Diese Verarbeitung wird ausgeführt, um eine Korrektur einer Verlängerung der Stromentladungsdauer TD, die durch die Bestimmungseinstellungsverarbeitungseinrichtung M12 eingestellt wird, auszuführen. Nachfolgend bestimmt die Rückkopplungsverarbeitungseinrichtung M26, ob die Rückkopplungskorrekturgröße ΔIG größer oder gleich einem oberen Grenzwert ΔIGth ist oder nicht (S26). Wenn die Rückkopplungsverarbeitungseinrichtung M26 bestimmt, dass die Rückkopplungskorrekturgröße ΔIG größer oder gleich dem oberen Grenzwert ΔIGth ist (S26: JA), stellt die Rückkopplungsverarbeitungseinrichtung M26 die Rückkopplungskorrekturgröße ΔIG als den oberen Grenzwert ΔIGth ein (S28).
Demgegenüber bestimmt, wenn die Rückkopplungsverarbeitungseinrichtung M26 bestimmt, dass die Zündungsverzögerung kürzer als der vorgeschrieben Wert A ist (S22: NEIN), die Rückkopplungsverarbeitungseinrichtung M26, ob die Zündungsverzögerung kürzer als ein spezifizierter Wert B, der kürzer als der vorgeschriebene Wert A ist, ist oder nicht (S30). Diese Verarbeitung wird ausgeführt, um zu bestimmen, ob die Rückkopplungskorrekturgröße ΔIG verkleinert wird. Wenn die Rückkopplungsverarbeitungseinrichtung M26 bestimmt, dass die Zündungsverzögerung kürzer als der spezifizierte Wert B ist (S30: JA), subtrahiert die Rückkopplungsverarbeitungseinrichtung M26 die vorgeschriebene Größe ΔΔ von der Rückkopplungskorrekturgröße ΔIG (S32). Nachfolgend bestimmt die Rückkopplungsverarbeitungseinrichtung M26, ob die Rückkopplungskorrekturgröße ΔIG kleiner als Null ist oder nicht (S34). Wenn die Rückkopplungsverarbeitungseinrichtung M26 bestimmt, dass die Rückkopplungskorrekturgröße ΔIG kleiner als Null ist (S34: JA), stellt die Rückkopplungsverarbeitungseinrichtung M26 die Rückkopplungskorrekturgröße ΔIG auf Null ein (S36).
Wenn die Verarbeitung in Schritt S28 oder Schritt S36 endet, oder wenn eine negative Bestimmung in Schritt S26, Schritt S30 oder Schritt S34 getroffen wird, beendet die Rückkopplungsverarbeitungseinrichtung M26 diese Abfolge von Verarbeitungen.
Eine Additionsverarbeitungseinrichtung M28, die in 10 veranschaulicht ist, addiert die Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturgröße ΔA/F, die AGR-Korrekturgröße ΔE, die Zündzeitpunktkorrekturgröße Δaop, die Einlasslufttemperaturkorrekturgröße ΔTA, die Kühlmitteltemperaturkorrekturgröße ΔTHW und die Rückkopplungskorrekturgröße ΔIG zusammen, wobei dann die Additionsverarbeitungseinrichtung M28 ein Ergebnis der Addition ausgibt. Eine Obergrenzenbewachungsverarbeitungseinrichtung M30 unterwirft einen Ausgabewert der Additionsverarbeitungseinrichtung M28 einer Obergrenzenbewachungsverarbeitung, wobei dann die Obergrenzenbewachungsverarbeitungseinrichtung M30 ein Ergebnis ausgibt, das durch die Obergrenzenbewachungsverarbeitung erhalten wird. Eine Korrekturgrößenreflexionsverarbeitungseinrichtung M32 korrigiert die Stromentladungsdauer TD, die durch die Bestimmungseinstellungsverarbeitungseinrichtung M12 eingestellt wird, indem der Ausgabewert der Obergrenzenbewachungsverarbeitungseinrichtung M30 zu der Stromentladungsdauer TD addiert wird, die durch die Bestimmungseinstellungsverarbeitungseinrichtung M12 eingestellt wird. Die Entladungssignalverlaufsteuerungssignalerzeugungsverarbeitungseinrichtung M14 erzeugt ein Entladungssignalverlaufsteuerungssignal Sc auf der Grundlage der Stromentladungsdauer TD, die von der Korrekturgrößenreflexionsverarbeitungseinrichtung M32 ausgegeben wird, und gibt es aus. In 10 umfasst eine Korrekturverarbeitungseinrichtung M34 die Korrekturgrößenberechnungsverarbeitungseinrichtungen M16, M18, M20, M22 und M24, die Rückkopplungsverarbeitungseinrichtung M26, die Additionsverarbeitungseinrichtung M28, die Obergrenzenbewachungsverarbeitungseinrichtung M30 und die Korrekturgrößenreflexionsverarbeitungseinrichtung M32.
Die Stromentladungsdauer TD, die in Schritt S16 in 6 eingestellt wird, ist eine manipulierte Offene-Regelkreis-Variable zur Ausführung einer Steuerung zur Verhinderung einer Verringerung der Zündfähigkeit, die durch das AGR-Verhältnis verursacht wird, das höher oder gleich dem vorgeschriebenen Verhältnis ist. Die Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturgröße ΔA/F, die AGR-Korrekturgröße ΔE, die Zündzeitpunktkorrekturgröße Δaop, die Einlasslufttemperaturkorrekturgröße ΔTA und die Kühlmitteltemperaturkorrekturgröße ΔTHW in 10 sind manipulierte Offene-Regelkreis-Variable zur Ausführung einer Steuerung zur Verhinderung einer Verringerung der Zündfähigkeit, die durch verschiedene Parameter verursacht wird. Im Gegensatz hierzu ist die Rückkopplungskorrekturgröße ΔIG der Rückkopplungsverarbeitungseinrichtung M26 eine manipulierte Rückkopplungsvariable zur Ausführung einer Steuerung bzw. Regelung zur Verhinderung einer Verringerung der Zündfähigkeit.
Als Nächstes wird ein Betrieb des vorliegenden Ausführungsbeispiels beschrieben. Wenn die Bestimmungseinstellungsverarbeitungseinrichtung M12 bestimmt, dass das AGR-Verhältnis höher oder gleich dem vorgeschriebenen Verhältnis Eth ist, stellt die Bestimmungseinstellungsverarbeitungseinrichtung M12 den Entladungsstrombefehlswert I2* und die Stromentladungsdauer TD ein. Die Korrekturverarbeitungseinrichtung M34 führt eine Korrektur bei der Stromentladungsdauer TD, die durch die Bestimmungseinstellungsverarbeitungseinrichtung M12 eingestellt wird, auf der Grundlage eines Faktors einer Verringerung der Zündfähigkeit aus, die nicht nur von den Betriebspunkten bestimmt werden kann, die verwendet werden, wenn die Bestimmungseinstellungsverarbeitungseinrichtung M12 die Stromentladungsdauer TD einstellt. Anders ausgedrückt korrigiert, wenn beispielsweise das AGR-Verhältnis deutlich höher als das vorgeschriebene Verhältnis Eth ist, die Korrekturverarbeitungseinrichtung M34 die Stromentladungsdauer TD, die durch die Bestimmungseinstellungsverarbeitungseinrichtung M12 eingestellt wird, auf der Grundlage der AGR-Korrekturgröße ΔE. Die Bestimmungseinstellungsverarbeitungseinrichtung M12 kann eine geeignete Stromentladungsdauer TD einstellen, wenn das AGR-Verhältnis das vorgeschriebene Verhältnis Eth ist.
Andere Ausführungsbeispiele
Zumindest einer der Gegenstände in den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen kann wie nachstehend beschrieben modifiziert werden. In der nachstehenden Beschreibung sind die Korrespondenzbeziehungen zwischen den Gegenständen, die in der „KURZZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG“ beschrieben sind, und Gegenständen in den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen beispielsweise durch Bezugszeichen angegeben. Die Korrespondenzbeziehungen, die nachstehend angegeben sind, sollen jedoch nicht die Gegenstände begrenzen.
Bezüglich der Bestimmungsverarbeitungseinrichtung (S10, S12; S10a, S12a)
In dem zweiten Ausführungsbeispiel kann bestimmt werden, dass die Zündfähigkeit niedriger oder gleich der vorgeschriebenen Zündfähigkeit ist, wenn das Luft-Kraftstoff-Verhältnis A/F, das durch den Luft-Kraftstoff-Verhältnissensor 47 erfasst wird, höher oder gleich dem vorgeschriebenen Wert A/F ist, anstelle einer Bestimmung, dass die Zündfähigkeit niedriger oder gleich der vorgeschriebenen Zündfähigkeit ist, wenn der Sollwert A/F* höher oder gleich dem vorgeschriebenen Wert A/F ist.
Als die Bestimmungseinstellungsverarbeitungseinrichtung M12 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel kann die Bestimmungseinstellungsverarbeitungseinrichtung M12, die in dem zweiten Ausführungsbeispiel beschrieben ist (8), eingesetzt werden. In diesem Fall wird jedoch der spezifizierte Wert ATH wünschenswerterweise auf einen Wert eingestellt, der höher als der vorgeschriebene Wert Afth in Schritt S12a in 8 ist. Der spezifizierte Wert ATH wird als ein Referenzwert verwendet, wenn die Korrekturgrößenberechnungsverarbeitungseinrichtung M16 bestimmt, ob die Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturgröße ΔA/F auf einen Wert größer als Null eingestellt wird oder nicht.
In den ersten und dritten Ausführungsbeispielen (6) kann anstelle von Schritt S12 die Zündfähigkeit als niedriger oder gleich der vorgeschriebenen Zündfähigkeit bestimmt werden, wenn eine logische Summe des AGR-Verhältnisses, das höher oder gleich dem vorgeschriebenen Verhältnis Eth ist, und des Sollwerts A/F*, der höher oder gleich dem vorgeschriebenen Wert Afth ist, wahr ist (d.h. wenn zumindest eine der Bedingung, dass das AGR-Verhältnis höher gleich dem vorgeschriebenen Verhältnis Eth ist, und der Bedingung, dass der Sollwert A/F* höher oder gleich dem vorgeschriebenen Wert Afth ist, erfüllt ist).
Beispielsweise kann das vorgeschriebene Verhältnis Eth in Schritt S12 auf der Grundlage des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses (d.h. des Sollwerts A/F*) variabel eingestellt werden, oder der vorgeschriebene Wert Afth in Schritt S12a kann auf der Grundlage des AGR-Verhältnisses variabel eingestellt werden.
Die Bedingung zur Bestimmung, dass die Zündfähigkeit niedriger oder gleich der vorgeschriebenen Zündfähigkeit ist, ist nicht nur auf die Bedingungen bezüglich des Komponentenverhältnisses des Luft-Kraftstoff-Gemisches begrenzt, wie beispielsweise die Bedingung, dass das AGR-Verhältnis höher oder gleich dem vorgeschriebenen Verhältnis Eth ist, und die Bedingung, dass der Sollwert A/F* höher oder gleich dem vorgeschriebenen Wert Afth ist. Die Bedingung zur Bestimmung, dass die Zündfähigkeit niedriger oder gleich der vorgeschriebenen Zündfähigkeit ist, kann beispielsweise die Bedingung, dass die Einlasslufttemperatur niedriger oder gleich einer vorgeschriebenen Temperatur ist, und die Bedingung umfassen, dass die Feuchtigkeit in der Einlassluft höher oder gleich einem vorgeschriebenen Wert ist.
Bezüglich der Korrekturverarbeitungseinrichtung (M34)
In dem dritten Ausführungsbeispiel (10) werden alle Größen aus der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturgröße ΔA/F, der AGR-Korrekturgröße ΔE, der Zündzeitpunktkorrekturgröße Δaop, der Einlasslufttemperaturkorrekturgröße ΔTA, der Kühlmitteltemperaturkorrekturgröße ΔTHW und der Rückkopplungskorrekturgröße ΔIG verwendet. Es ist jedoch nicht erforderlich, alle diese Werte zu verwenden. Beispielsweise kann die Stromentladungsdauer TD, die durch die Bestimmungseinstellungsverarbeitungseinrichtung M12 eingestellt wird, auf der Grundlage eines dieser Werte oder von zwei bis fünf dieser Werte korrigiert werden.
In dem dritten Ausführungsbeispiel (10) wird die Stromentladungsdauer TD, die durch die Bestimmungseinstellungsverarbeitungseinrichtung M12 eingestellt wird, auf der Grundlage der Summe der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturgröße ΔA/F, der AGR-Korrekturgröße ΔE, der Zündzeitpunktkorrekturgröße Δaop, der Einlasslufttemperaturkorrekturgröße ΔTA, der Kühlmitteltemperaturkorrekturgröße ΔTHW und der Rückkopplungskorrekturgröße ΔIG korrigiert. Die Art und Weise eines Korrigierens der Stromentladungsdauer TD, die durch die Bestimmungseinstellungsverarbeitungseinrichtung M12 eingestellt wird, ist jedoch nicht hierauf begrenzt. Beispielsweise kann die Stromentladungsdauer TD, die durch die Bestimmungseinstellungsverarbeitungseinrichtung M12 eingestellt wird, auf der Grundlage beispielsweise der maximalen Werte dieser Korrekturgrößen korrigiert werden.
Die Elemente, die verwendet werden, um eine Korrektur einer Verlängerung der Stromentladungsdauer TD, die durch die Bestimmungseinstellungsverarbeitungseinrichtung M12 eingestellt wird, auszuführen, sind nicht auf das Luft-Kraftstoff-Verhältnis A/F, das AGR-Verhältnis, den Zündzeitpunkt, die Einlasslufttemperatur TA, die Kühlmitteltemperatur THW und dergleichen begrenzt. Beispielsweise kann, wenn die Feuchtigkeit in der Einlassluft hoch ist, die Stromentladungsdauer TD, die durch die Bestimmungseinstellungsverarbeitungseinrichtung M12 eingestellt wird, korrigiert werden, um verlängert zu werden. Beispielsweise kann in einer Verbrennungskraftmaschine, in der das Komprimierungsverhältnis geändert werden kann, die Stromentladungsdauer TD, die durch die Bestimmungseinstellungsverarbeitungseinrichtung M12 eingestellt wird, korrigiert werden, um mit einer Verkleinerung in dem Komprimierungsverhältnis verlängert zu werden. Beispielsweise kann, wenn eine Geschwindigkeitsänderungsvorrichtung zwischen der Kurbelwelle 32 und den Antriebsrädern bereitgestellt ist, die Stromentladungsdauer TD, die durch die Bestimmungseinstellungsverarbeitungseinrichtung M12 eingestellt wird, korrigiert werden, um verlängert zu werden, wenn die Temperatur einer Hydraulikflüssigkeit niedriger ist.
Bezüglich der Korrekturgrößenberechnungsverarbeitungseinrichtung
In dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel vergrößert die Korrekturgrößenberechnungsverarbeitungseinrichtung M16 kontinuierlich die Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturgröße ΔA/F, wenn der Sollwert A/F* zunimmt. Alternativ hierzu kann die Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturgröße ΔA/F beispielsweise in einer schrittartigen Art und Weise vergrößert werden. Ferner kann, wenn beispielsweise der Sollwert A/F* höher oder gleich dem spezifizierten Wert ATH ist, die Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturgröße ΔA/F auf einen einzelnen Wert, der größer als Null ist, eingestellt werden.
In den vorstehenden Ausführungsbeispielen empfängt die Korrekturgrößenberechnungsverarbeitungseinrichtung M16 einen Sollwert A/F* als eine Eingabe, wobei sie die Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturgröße ΔA/F berechnet. Alternativ hierzu kann die Korrekturgrößenberechnungsverarbeitungseinrichtung M16 als eine Eingabe das Luft-Kraftstoff-Verhältnis A/F, das durch den Luft-Kraftstoff-Verhältnissensor 47 erfasst wird, empfangen und die Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturgröße ΔA/F berechnen.
In dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel vergrößert die Korrekturgrößenberechnungsverarbeitungseinrichtung M18 kontinuierlich die AGR-Korrekturgröße ΔE, wenn da AGR-Verhältnis zunimmt. Alternativ hierzu kann die AGR-Korrekturgröße ΔE beispielsweise in einer schrittartigen Art und Weise vergrößert werden. Ferner kann alternativ hierzu, wenn beispielsweise das AGR-Verhältnis höher oder gleich dem spezifizierten Verhältnis ETH ist, die AGR-Korrekturgröße ΔE auf einen einzelnen Wert, der größer als Null ist, eingestellt werden.
In dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel vergrößert die Korrekturgrößenberechnungsverarbeitungseinrichtung M20 kontinuierlich die Zündzeitpunktkorrekturgröße Δaop, wenn der Zündzeitpunkt aop vorgerückt wird. Alternativ hierzu kann die Zündzeitpunktkorrekturgröße Δaop beispielsweise in einer schrittartigen Art und Weise vergrößert werden. Ferner kann alternativ hierzu, wenn beispielsweise der Zündzeitpunkt aop um eine Größe, die größer oder gleich der vorgeschriebenen Größe aopth ist, vorgerückt wird, die Zündzeitpunktkorrekturgröße Δaop auf einen einzelnen Wert, der größer als Null ist, eingestellt werden.
In dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel vergrößert die Korrekturgrößenberechnungsverarbeitungseinrichtung M22 kontinuierlich die Einlasslufttemperaturkorrekturgröße ΔTA, wenn die Einlasslufttemperatur TA sich verringert. Alternativ hierzu kann die Einlasslufttemperaturkorrekturgröße ΔTA beispielsweise in einer schrittartigen Art und Weise vergrößert werden. Ferner kann alternativ hierzu, wenn beispielsweise die Einlasslufttemperatur TA niedriger oder gleich der vorgeschriebenen Temperatur TAth ist, die Einlasslufttemperaturkorrekturgröße ΔTA auf einen einzelnen Wert, der größer als Null ist, eingestellt werden.
In dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel vergrößert die Korrekturgrößenberechnungsverarbeitungseinrichtung M24 kontinuierlich die Kühlmitteltemperaturkorrekturgröße ΔTHW, wenn sich die Kühlmitteltemperatur THW verringert. Alternativ hierzu kann die Kühlmitteltemperaturkorrekturgröße ΔTHW beispielsweise in einer schrittartigen Art und Weise vergrößert werden. Ferner kann alternativ hierzu, wenn beispielsweise die Kühlmitteltemperatur THW niedriger oder gleich der vorgeschriebenen Kühlmitteltemperatur THth ist, die Einlasslufttemperaturkorrekturgröße ΔTA auf einen einzelnen Wert, der größer als Null ist, eingestellt werden.
In dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel empfängt die Korrekturgrößenberechnungsverarbeitungseinrichtung M18 ein AGR-Verhältnis als eine Eingabe, wobei sie die AGR-Korrekturgröße ΔE berechnet. Alternativ hierzu kann die Korrekturgrößenberechnungsverarbeitungseinrichtung M18 beispielsweise eine Einlassluftmenge oder eine AGR-Größe als Eingaben empfangen, wobei sie die AGR-Korrekturgröße ΔE berechnet.
Bezüglich der Erfassungsverarbeitungseinrichtung (S22)
Die Konfiguration ist nicht auf eine Konfiguration begrenzt, in der eine Erfassungsverarbeitungseinrichtung durch die ECU 40 implementiert wird, die die Verarbeitung in Schritt S22 ausführt. Anders ausgedrückt ist die Konfiguration nicht auf eine Konfiguration begrenzt, in der eine Zündungsverzögerung auf der Grundlage des zylinderinternen Drucks CP erfasst wird, der durch den zylinderinternen Drucksensor 48 erfasst wird. Beispielsweise kann die ECU eine Fehlzündung auf der Grundlage einer Änderung in der Drehzahl NE erfassen, die durch den Kurbelwinkelsensor 42 erfasst wird. Anders ausgedrückt kann die ECU 40 eine Verringerung der Zündfähigkeit in Bezug auf ein Auftreten einer Fehlzündung erfassen.
Bezüglich der Rückkopplungsverarbeitungseinrichtung
Die Obergrenzenbewachungsverarbeitung (S26, S28) ist nicht essentiell. Insbesondere kann, wenn die Obergrenzenbewachungsverarbeitungseinrichtung M30 bereitgestellt ist, die Obergrenzenbewachungsverarbeitung mit der Obergrenzenbewachungsverarbeitungseinrichtung M30 ersetzt werden.
Bezüglich der Einstellungsverarbeitungseinrichtung (S14, S16)
In den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen werden der Entladungsstrombefehlswert I2* und die Stromentladungsdauer TD auf der Grundlage der Drehzahl NE und der Last eingestellt. Die Art und Weise einer Einstellung des Entladungsstrombefehlswerts I2* und der Stromentladungsdauer TD ist jedoch nicht hierauf begrenzt. Beispielsweise können der Entladungsstrombefehlswert I2* und die Stromentladungsdauer TD auf der Grundlage nur der Drehzahl NE eingestellt werden. In diesem Fall wird, wenn die Drehzahl NE niedrig ist, die Stromentladungsdauer TD länger eingestellt, als wenn die Drehzahl NE hoch ist, und der Entladungsstrombefehlswert I2* wird, wenn die Drehzahl NE hoch ist, höher eingestellt, als wenn die Drehzahl NE niedrig ist. In diesem Fall kann, wie es in dem dritten Ausführungsbeispiel beschrieben ist, wenn die Verarbeitung zum Korrigieren der Stromentladungsdauer TD, die durch die Bestimmungseinstellungsverarbeitungseinrichtung M12 eingestellt wird, ausgeführt wird, die Stromentladungsdauer TD korrigiert werden, um verlängert zu werden, wenn die Last niedrig ist.
Bezüglich einer Verarbeitung zum Korrigieren einer Einstellung durch die Einstellungsverarbeitungseinrichtung
In dem dritten Ausführungsbeispiel wird, wenn die Stromentladungsdauer TD, die durch die Bestimmungseinstellungsverarbeitungseinrichtung M12 eingestellt wird, korrigiert wird, um verlängert zu werden, der Entladungsstrombefehlswert I2* bei dem Wert aufrechterhalten, der durch die Bestimmungseinstellungsverarbeitungseinrichtung M12 eingestellt wird. Die Art und Weise einer Ausführung einer Korrektur einer Verlängerung der Stromentladungsdauer TD, die durch die Bestimmungseinstellungsverarbeitungseinrichtung M12 eingestellt wird, ist jedoch nicht hierauf begrenzt. Beispielsweise kann, wenn der Wert, der durch eine Addition durch die Additionsverarbeitungseinrichtung M28 erhalten wird, einen Bewachungswert der Obergrenzenbewachungsverarbeitungseinrichtung M30 um eine Größe überschreitet, die größer oder gleich einem spezifizierten Wert ist, der Bewachungswert korrigiert werden, um vergrößert zu werden, anstatt eine Korrektur einer Verringerung des Entladungsstrombefehlswerts I2* auszuführen.
Die Konfiguration ist nicht auf eine Konfiguration begrenzt, in der die Stromentladungsdauer TD, die durch die Bestimmungseinstellungsbearbeitungseinrichtung M12 eingestellt wird, korrigiert wird. Es kann eine Konfiguration eingesetzt werden, in der der Entladungsstrombefehlswert I2* korrigiert wird. Das heißt, es wird beispielsweise in einem Fall, in dem eine Verbrennungskraftmaschine mit einem Luftströmungssteuerungsventil versehen ist, wie beispielsweise ein Tumble-Steuerungsventil oder ein Wirbelsteuerungsventil, in Betracht gezogen, dass die Luftströmungsrate hoch wird, wenn der Öffnungsgrad des Luftströmungssteuerungsventils kleiner oder gleich einem vorgeschriebenen Wert ist. Somit kann eine Korrektur einer Vergrößerung des Entladungsstrombefehlswerts I2* ausgeführt werden, wenn der Öffnungsgrad des Luftströmungssteuerungsventils kleiner oder gleich dem vorgeschriebenen Wert ist. Beispielsweise wird in einem Fall, in dem eine Verbrennungskraftmaschine mit einem Ventileigenschaftsvariationsmechanismus versehen ist, der konfiguriert ist, die Ventildauer des Einlassventils 18 (d.h. die Länge einer Zeit in Grad, die das Einlassventil 18 offengehalten wird) zu vergrößern, in Betracht gezogen, dass die Luftströmungsrate hoch wird, wenn die Ventildauer größer oder gleich einem vorgeschriebenen Wert wird. Somit kann eine Korrektur einer Vergrößerung des Entladungsstrombefehlswerts I2* ausgeführt werden, wenn die Ventildauer größer oder gleich dem vorgeschriebenen Wert ist.
Bezüglich der Ausführungsbefehlverarbeitungseinrichtung (M12 und M14, die Verarbeitungen in S14 und S16 ausführen)
Die Konfiguration ist nicht auf eine Konfiguration begrenzt, in der der Entladungsstrombefehlswert I2* auf das Entladungssignalverlaufsteuerungssignal Sc überlagert wird. Der Entladungsstrombefehlswert I2* kann zu der Zündvorrichtung 30 über eine andere Kommunikationsleitung übertragen werden.
Bezüglich der Entladungssteuerungseinrichtung
Die Konfiguration ist nicht auf eine Konfiguration begrenzt, in der ein erfasster Wert des Entladungsstromwerts auf den Entladungsstrombefehlswert I2* durch eine Regelung justiert wird. Ein erfasster Wert des Entladungsstromwerts kann auf den Entladungsstrombefehlswert I2* durch einen offenen Regelkreis bzw. Steuerkreis justiert werden. Der offene Regelkreis kann implementiert werden, indem das Zeitverhältnis eines Öffnungs-Schließ-Betriebs der Steuerungsumschaltvorrichtung 80 auf der Grundlage des Entladungsstrombefehlswerts I2* variabel eingestellt wird. Es ist wünschenswert, die Informationen bezüglich einer Last auf die Verbrennungskraftmaschine 10 bei einer Einstellung des Zeitverhältnisses zu berücksichtigen.
Bezüglich der Entladungssteuerungsschaltung (70, 80, 82)
Es ist nicht erforderlich, die Batterie 39 als eine erste Leistungsquelle zu verwenden und die Batterie 39 und die Booster-Schaltung 70 als eine zweite Leistungsquelle zu verwenden. Beispielsweise kann eine Schaltung bereitgestellt werden, die die Batterie 39 und die Primärspule 52 miteinander verbinden kann, sodass eine Spannung, die eine Polarität aufweist, die entgegengesetzt zu der zu der Zeit eines Schließbetriebs der Zündumschaltvorrichtung 60 ist, an die Primärspule 52 angelegt wird. In diesem Fall dient die Batterie 39 sowohl als eine erste Leistungsquelle als auch als eine zweite Leistungsquelle.
Die Konfiguration ist nicht auf eine Konfiguration begrenzt, in der die Primärspule 52 mit Energie versorgt wird, um den Entladungsstrom der Zündkerze 28 zu steuern. Beispielsweise kann anstelle der Primärspule 52 eine dritte Spule, die magnetisch an die Sekundärspule 54 gekoppelt ist, mit Energie versorgt werden. In diesem Fall sind beide Enden der dritten Spule während eines Schließbetriebs der Zündumschaltvorrichtung 60 isoliert. Nachdem ein Öffnungsbetrieb der Zündumschaltvorrichtung 60 ausgeführt worden ist, wird die dritte Spule in der gleichen Art und Weise wie die Art und Weise einer Energieversorgung der Primärspule 52 in dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel mit Energie versorgt.
Die Konfiguration ist nicht auf eine Konfiguration begrenzt, in der die Zündkerze 28 keine Elektrizität entlädt, wenn die Zündumschaltvorrichtung 60 in einem geschlossenen Zustand ist. Beispielsweise kann Elektrizität von einer der Elektroden der Zündkerze 28 zu der anderen der Elektroden der Zündkerze 28 entladen werden, indem die Zündumschaltvorrichtung 60 geschlossen wird, wobei Elektrizität von der anderen der Elektroden der Zündkerze 28 zu der einen der Elektroden der Zündkerze 28 aufgrund einer gegenelektromotorischen Kraft, die in der Sekundärspule 54 erzeugt wird, entladen werden kann, indem ein Öffnungsbetrieb der Zündumschaltvorrichtung 60 ausgeführt wird. Auch in diesem Fall ist es von Vorteil, eine Entladungssteuerungsschaltung bereitzustellen, die einen Entladungsstrom aufrechterhält, nachdem ein elektrisches Entladen von der anderen der Elektroden zu der einen der Elektroden gestartet ist.
Bezüglich der Verbrennungskraftmaschine
Die Verbrennungskraftmaschine ist nicht auf eine Verbrennungskraftmaschine begrenzt, die eine Antriebsleistung zu Antriebsrädern eines Fahrzeugs zuführt. Beispielsweise kann die Verbrennungskraftmaschine eine Verbrennungskraftmaschine sein, die in einem seriellen Hybridfahrzeug angebracht ist.
Eine ECU (40) gibt ein Zündsignal (Si) und ein Entladungssignalverlaufsteuerungssignal (Sc) aus. Eine Zündvorrichtung (30) führt einen Schließbetrieb einer Zündumschaltvorrichtung (60) aus, während das Zündsignal (Si) in die Zündvorrichtung (30) eingegeben wird. Die Zündvorrichtung (30) justiert einen Strom, der durch eine Primärspule (52) fließt, auf einen Entladungsstrombefehlswert, der auf der Grundlage des Entladungssignalverlaufsteuerungssignal (Sc) bestimmt wird, indem ein Öffnungs-Schließ-Betrieb einer Steuerungsumschaltvorrichtung (80) in einer Zeitdauer ausgeführt wird, in der das Entladungssignalverlaufsteuerungssignal (Sc) in die Zündvorrichtung (30) eingegeben wird, nachdem eine Eingabe des Zündsignals (Si) in die Zündvorrichtung (30) gestoppt worden ist. Die ECU (40) stellt den Entladungsstrombefehlswert, der ein Befehlswert für einen Entladungsstrom einer Zündkerze (28) ist, auf einen höheren Wert ein, wenn eine Drehzahl höher ist, und verlängert eine Dauer, in der eine Entladungssteuerungseinrichtung (86) den Entladungsstrom steuert, wenn die Drehzahl niedriger ist.

Claims

Steuerungsvorrichtung (40) für eine Verbrennungskraftmaschine (10), wobei die Steuerungsvorrichtung (40) konfiguriert ist, eine gesteuerte Variable der Verbrennungskraftmaschine (10) durch ein Betreiben einer Zündvorrichtung (30) zu steuern, die eine Zündkerze (28), die in einer Verbrennungskammer der Verbrennungskraftmaschine (10) bereitgestellt ist, eine Zündspule (50), die mit der Zündkerze (28) verbunden ist, eine Entladungssteuerungsschaltung, die konfiguriert ist, einen Entladungsstrom aufrechtzuerhalten, nachdem die Zündkerze (28) ein elektrisches Entladen startet, und eine Entladungssteuerungseinrichtung (86) umfasst, die konfiguriert ist, den Entladungsstrom zu steuern, indem die Entladungssteuerungsschaltung betrieben wird, wobei die Steuerungsvorrichtung (40) umfasst: eine Bestimmungsverarbeitungseinrichtung, die konfiguriert ist, auf der Grundlage eines Komponentenverhältnisses eines Luft-Kraftstoff-Gemisches in der Verbrennungskammer zu bestimmen, ob eine Zündfähigkeit des Luft-Kraftstoff-Gemisches in der Verbrennungskammer in einem Fall, in dem eine Entladungsstromsteuerung durch die Entladungssteuerungseinrichtung (86) nicht ausgeführt wird, nachdem die Zündkerze (28) ein elektrisches Entladen startet, kleiner oder gleich einer vorgeschriebenen Zündfähigkeit ist oder nicht; und eine Ausführungsbefehlverarbeitungseinrichtung, die konfiguriert ist, die Entladungssteuerungseinrichtung (86) zu veranlassen, die Entladungsstromsteuerung auszuführen, wenn die Bestimmungsverarbeitungseinrichtung bestimmt, dass die Zündfähigkeit kleiner oder gleich der vorgeschriebenen Zündfähigkeit ist, wobei die Ausführungsbefehlverarbeitungseinrichtung eine Einstellungsverarbeitungseinrichtung umfasst, die konfiguriert ist, einen Entladungsstrombefehlswert und eine Stromentladungsdauer einzustellen, wobei der Entladungsstrombefehlswert ein Befehlswert für die Entladungsstromsteuerung ist, die durch die Entladungssteuerungseinrichtung (86) ausgeführt wird, und die Stromentladungsdauer eine Zeitdauer ist, während der die Entladungssteuerungseinrichtung (86) den Entladungsstrom steuert, und die Einstellungsverarbeitungseinrichtung konfiguriert ist, den Entladungsstrombefehlswert auf einen höheren Wert einzustellen, wenn eine Drehzahl der Verbrennungskraftmaschine (10) hoch ist, als wenn die Drehzahl der Verbrennungskraftmaschine (10) niedrig ist, und die Einstellungsverarbeitungseinrichtung konfiguriert ist, die Stromentladungsdauer auf einen kleineren Wert einzustellen, wenn die Drehzahl der Verbrennungskraftmaschine (10) hoch ist, als wenn die Drehzahl der Verbrennungskraftmaschine (10) niedrig ist.
Steuerungsvorrichtung (40) für die Verbrennungskraftmaschine (10) nach Anspruch 1, wobei die Einstellungsverarbeitungseinrichtung den Entladungsstrombefehlswert und die Stromentladungsdauer zusätzlich zu der Drehzahl auf der Grundlage einer Last auf die Verbrennungskraftmaschine (10) variabel einstellt.
Steuerungsvorrichtung (40) für die Verbrennungskraftmaschine (10) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Steuerungsvorrichtung (40) ferner eine Korrekturverarbeitungseinrichtung umfasst, die konfiguriert ist, eine Korrektur einer Verlängerung der Stromentladungsdauer, die durch die Einstellungsverarbeitungseinrichtung eingestellt wird, auszuführen, wenn ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis in der Verbrennungskammer der Verbrennungskraftmaschine (10) höher oder gleich einem spezifizierten Wert ist, wobei der spezifizierte Wert höher als ein stöchiometrisches Luft-Kraftstoff-Verhältnis ist.
Steuerungsvorrichtung (4) für die Verbrennungskraftmaschine (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Verbrennungskraftmaschine (10) einen Rezirkulationskanal (35), der eine Verbindung zwischen einem Abgaskanal und einem Einlasskanal bereitstellt, und ein Rezirkulationsventil (36) umfasst, das eine Strömungskanalquerschnittsfläche des Rezirkulationskanals (35) justiert; und die Steuerungsvorrichtung (40) eine Korrekturverarbeitungseinrichtung umfasst, die konfiguriert ist, eine Korrektur einer Verlängerung der Stromentladungsdauer, die durch die Einstellungsverarbeitungseinrichtung eingestellt wird, auszuführen, wenn ein Abgasrezirkulationsverhältnis höher oder gleich einem spezifizierten Verhältnis ist, wobei das Abgasrezirkulationsverhältnis ein Verhältnis eines Abgases, das in die Verbrennungskammer durch den Rezirkulationskanal (35) strömt, in Bezug auf ein Fluid ist, das in die Verbrennungskammer strömt.
Steuerungsvorrichtung (40) für die Verbrennungskraftmaschine (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Steuerungsvorrichtung (40) ferner eine Korrekturverarbeitungseinrichtung umfasst, die konfiguriert ist, eine Korrektur einer Verlängerung der Stromentladungsdauer, die durch die Einstellungsverarbeitungseinrichtung eingestellt wird, auszuführen, wenn ein Zündzeitpunkt der Verbrennungskraftmaschine (10) um eine Größe, die größer oder gleich einer vorgeschriebenen Größe ist, in Bezug auf einen Referenzwert vorgerückt wird.
Steuerungsvorrichtung (40) für die Verbrennungskraftmaschine (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Steuerungsvorrichtung (40) ferner eine Korrekturverarbeitungseinrichtung umfasst, die konfiguriert ist, eine Korrektur einer Verlängerung der Stromentladungsdauer, die durch die Einstellungsverarbeitungseinrichtung eingestellt wird, auszuführen, wenn zumindest eine Bedingung aus einer Bedingung, dass eine Temperatur in einem Einlasskanal der Verbrennungskraftmaschine (10) niedriger oder gleich einer vorgeschriebenen Temperatur ist, und einer Bedingung erfüllt ist, dass eine Kühlmitteltemperatur niedriger oder gleich einer vorgeschriebenen Kühlmitteltemperatur ist.
Steuerungsvorrichtung (40) für die Verbrennungskraftmaschine (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Steuerungsvorrichtung (40) ferner umfasst: eine Erfassungsverarbeitungseinrichtung, die konfiguriert ist, eine Verringerung in der Zündfähigkeit des Luft-Kraftstoff-Gemisches in der Verbrennungskammer zu erfassen; und eine Korrekturverarbeitungseinrichtung, die konfiguriert ist, eine Korrektur einer Verlängerung der Stromentladungsdauer, die durch die Einstellungsvorbereitungseinrichtung eingestellt wird, auszuführen, wenn die Erfassungsverarbeitungseinrichtung eine Verringerung in der Zündfähigkeit erfasst.
Steuerungsvorrichtung (40) für die Verbrennungskraftmaschine (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei: die Verbrennungskraftmaschine (10) einen Rezirkulationskanal (35), der eine Verbindung zwischen einem Abgaskanal und einem Einlasskanal bereitstellt, und ein Rezirkulationsventil (36) umfasst, das eine Strömungskanalquerschnittsfläche des Rezirkulationskanals (35) justiert; und die Bestimmungsverarbeitungseinrichtung konfiguriert ist zu bestimmen, dass die Zündfähigkeit des Luft-Kraftstoff-Gemisches in der Verbrennungskammer niedriger oder gleich der vorgeschriebenen Zündfähigkeit ist, wenn ein Abgasrezirkulationsverhältnis höher oder gleich einem vorgeschriebenen Verhältnis ist, wobei das Abgasrezirkulationsverhältnis ein Verhältnis eines Abgases, das in die Verbrennungskammer durch den Rezirkulationskanal (35) strömt, in Bezug auf ein Fluid ist, das in die Verbrennungskammer strömt.
Steuerungsvorrichtung (40) für die Verbrennungskraftmaschine (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Bestimmungsverarbeitungseinrichtung bestimmt, dass die Zündfähigkeit des Luft-Kraftstoff-Gemisches in der Verbrennungskammer niedriger oder gleich der vorgeschriebenen Zündfähigkeit ist, wenn ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Luft-Kraftstoff-Gemisches in der Verbrennungskammer höher oder gleich einem vorgeschriebenen Wert ist.
Steuerungsvorrichtung (40) für die Verbrennungskraftmaschine (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei: die Zündvorrichtung (30) eine Zündumschaltvorrichtung (60) und eine Steuerungsumschaltvorrichtung (80) umfasst, wobei die Zündumschaltvorrichtung (60) konfiguriert ist, eine erste Schleifenschaltung, die eine Primärspule (52) der Zündspule (50) und eine erste Leistungsquelle umfasst, zu öffnen und zu schließen, und die Steuerungsumschaltvorrichtung (80) konfiguriert ist, eine zweite Schleifenschaltung, die eine zweite Leistungsquelle und die Primärspule (52) umfasst, zu öffnen und zu schließen; die Entladungssteuerungsschaltung die Steuerungsumschaltvorrichtung (80) umfasst; die Entladungssteuerungseinrichtung (86) konfiguriert ist, den Entladungsstrom der Zündkerze (28) zu steuern, indem ein Öffnungs-Schließ-Betrieb der Steuerungsumschaltvorrichtung (80) ausgeführt wird, nachdem die Zündkerze (28) eine Elektrizität aufgrund einer elektromotorischen Kraft entlädt, die in der Sekundärspule (54) der Zündspule (50) erzeugt wird, wenn die Zündumschaltvorrichtung (60) von einem geschlossenen Zustand zu einem offenen Zustand umgeschaltet wird; und eine Polarität einer Spannung, die an die Primärspule (52) durch die erste Leistungsquelle angelegt wird, wenn die erste Schleifenschaltung in eine geschlossene Schleifenschaltung geschaltet wird, und eine Polarität einer Spannung, die an die Primärspule (52) durch die zweite Leistungsquelle angelegt wird, wenn die zweite Schleifenschaltung in eine geschlossene Schleifenschaltung geschaltet wird, zueinander entgegengesetzt sind.