FR3059715A1 - Systeme de commande d'allumage - Google Patents

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Abstract

Dans un système de commande d'allumage, une unité de commande de courant primaire (314) réalise une commande de génération de décharge une ou plusieurs fois pendant un seul cycle de combustion pour permettre à une bougie d'allumage de générer une étincelle de décharge. Une unité de calcul de paramètre (314) calcule successivement un paramètre corrélé à l'énergie d'une étincelle de décharge. Une unité de calcul de densité d'énergie (314) calcule successivement une densité d'énergie par unité de longueur de l'étincelle de décharge. Lorsque la densité d'énergie est plus grande qu'une valeur prédéterminée pendant une période prédéterminée après qu'un courant primaire est interrompu pendant un seul cycle de combustion, une unité de calcul de valeur intégrée (314) calcule une valeur intégrée en intégrant le paramètre pendant la période prédéterminée. La commande de génération de décharge est réalisée à nouveau lorsque la valeur intégrée est inférieure à un seuil de détermination prédéterminé.

Description

® RÉPUBLIQUE FRANÇAISE
INSTITUT NATIONAL DE LA PROPRIÉTÉ INDUSTRIELLE © N° de publication : 3 059 715 (à n’utiliser que pour les commandes de reproduction)
©) N° d’enregistrement national : 17 61529
COURBEVOIE © Int Cl8 : F 02 B 53/12 (2017.01), F 02 P 15/00
DEMANDE DE BREVET D'INVENTION A1
©) Date de dépôt : 01.12.17. © Demandeur(s) : DENSO CORPORATION — JP.
©Priorité: 05.12.16 JP 2016236146.
@ Inventeur(s) : HATTORI KENJI et FUNATO LPPEI.
©) Date de mise à la disposition du public de la
demande : 08.06.18 Bulletin 18/23.
©) Liste des documents cités dans le rapport de
recherche préliminaire : Ce dernier n'a pas été
établi à la date de publication de la demande.
(© Références à d’autres documents nationaux ® Titulaire(s) : DENSO CORPORATION.
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©) Demande(s) d’extension : ® Mandataire(s) : CABINET PLASSERAUD.
FR 3 059 715 - A1
154) SYSTEME DE COMMANDE D'ALLUMAGE.
©) Dans un système de commande d'allumage, une unité de commande de courant primaire (314) réalise une commande de génération de décharge une ou plusieurs fois pendant un seul cycle de combustion pour permettre à une bougie d'allumage de générer une étincelle de décharge. Une unité de calcul de paramètre (314) calcule successivement un paramètre corrélé à l'énergie d'une étincelle de décharge. Une unité de calcul de densité d'énergie (314) calcule successivement une densité d'énergie par unité de longueur de l'étincelle de décharge. Lorsque la densité d'énergie est plus grande qu'une valeur prédéterminée pendant une période prédéterminée après qu'un courant primaire est interrompu pendant un seul cycle de combustion, une unité de calcul de valeur intégrée (314) calcule une valeur intégrée en intégrant le paramètre pendant la période prédéterminée. La commande de génération de décharge est réalisée à nouveau lorsque la valeur intégrée est inférieure à un seuil de détermination prédéterminé.
l
SYSTÈME DE COMMANDE D’ALLUMAGE
La présente divulgation concerne un système de commande d’allumage qui est utilisé dans un moteur à combustion interne.
Ces dernières années, des technologies liées à la commande de combustion de mélanges air-carburant pauvres (moteurs à mélange pauvre) et à la recirculation des gaz d’échappement (RGE) ont été étudiées dans le but d’améliorer la consommation de carburant dans des moteurs à combustion interne pour automobiles. Dans la RGE, un mélange combustible air-carburant est mis à recirculer de retour vers les cylindres d’un moteur à combustion interne. Dans ces technologies, un système d’allumage multiétincelle est quelquefois utilisé comme système d’allumage pour brûler efficacement du carburant fossile contenu dans un mélange air-carburant. Dans le système d’allumage multiétincelle, une bougie d’allumage décharge consécutivement une étincelle de multiples fois pour chaque calage d’allumage du moteur à combustion interne.
Le système d’allumage multiétincelle est problématique car la bougie d’allumage et un transformateur d’allumage qui fournit une haute tension à la bougie d’allumage se dégradent significativement à un degré correspondant à la pluralité d’opérations de décharge réalisées pendant un seul cycle d’allumage. De surcroît, même dans des cas où le mélange air-carburant peut être favorablement allumé par une décharge initiale, l’opération de décharge est inutilement répétée, aboutissant à un gaspillage d’énergie.
À titre de contre-mesure, le document JP-A-2010-138 880 divulgue une technologie suivante. A savoir, pendant une période de décharge capacitive, lorsqu’un pic de tension d’une tension secondaire appliquée à un transformateur d’allumage excède un seuil de détermination, une durée cumulée de segments d’excédent pendant lesquels le pic de tension excède le seuil de détermination est mesurée. En variante, une valeur intégrée de la tension secondaire dans les segments d’excédent est mesurée. Ensuite, on détermine si le mélange air-carburant est dans un état de combustion ou un état de raté d’allumage d’après la durée cumulée calculée des segments d’excédent ou la valeur intégrée de la tension secondaire dans les segments d’excédent.
Le document JP-A-2010-138 880 décrit que, pendant une décharge capacitive, la tension secondaire détectée lorsque le mélange air-carburant subit une combustion est inférieure à la tension secondaire détectée lorsqu’un raté d’allumage du mélange air-carburant s’est produit. Une raison est présumée être la suivante. À savoir, des ions sont produits par suite de l’allumage du mélange air-carburant par la décharge générée par la bougie d’allumage. Ces ions étant présents entre des électrodes de la bougie d’allumage, un courant secondaire s’écoule plus facilement entre les électrodes de la bougie d’allumage. En conséquence, la résistance de décharge diminue. En complément, la tension secondaire appliquée à la bougie d’allumage diminue.
Ici, dans un champ d’écoulement élevé dans lequel le débit d’air dans la chambre de combustion est élevé, on suppose que les ions de combustion produits par un allumage de mélange air-carburant sont portés par l’écoulement d’air, entraînant une diminution de la quantité d’ions de combustion présents entre les électrodes de la bougie d’allumage. Dans cet état, la diminution de la résistance de décharge est minimale. En complément, la diminution de la tension secondaire appliquée à la bougie d’allumage est également minimale. Dans ce cas, dans la technologie décrite dans le document JP-A-2010-138 880, même lorsque le mélange air-carburant est dans l’état de combustion, une détermination erronée selon laquelle le mélange air-carburant est dans l’état de raté d’allumage peut être faite car la tension secondaire appliquée à la bougie d’allumage est dans un état élevé. À cet égard, la commande de détermination visant à déterminer l’état de combustion du mélange air-carburant reste encore à améliorer.
On souhaite ainsi proposer un système de commande d’allumage qui soit capable d’estimer un état de combustion d’un mélange combustible air-carburant avec une précision plus élevée, et d’améliorer l’état de combustion du mélange combustible air-carburant en réalisant une redécharge par une bougie d’allumage au besoin.
Un exemple de mode de réalisation de la présente divulgation propose un système de commande d’allumage qui est appliqué à un moteur à combustion interne.
Le moteur à combustion interne inclut : une bougie d’allumage qui génère une étincelle de décharge entre une paire d’électrodes de décharge pour allumer un mélange combustible air-carburant dans un cylindre du moteur à combustion interne ;
une bobine d’allumage qui inclut une bobine primaire et une bobine secondaire, et applique une tension secondaire à la bougie d’allumage par la bobine secondaire ; une unité de détection de valeur de tension qui détecte une valeur de tension d’au moins l’une d’une tension primaire appliquée à la bobine primaire et de la tension secondaire appliquée à la bougie d’allumage ; et une unité de détection de courant secondaire qui détecte un courant secondaire circulant en direction de la bougie d’allumage.
Le système de commande d’allumage inclut : une imité de commande de courant primaire qui réalise une commande de génération de décharge une ou plusieurs fois pendant un seul cycle de combustion, la commande de génération de décharge permettant à la bougie d’allumage de générer l’étincelle de décharge par un courant primaire en direction de la bobine primaire qui est interrompu après conduction du courant primaire en direction de la bobine primaire ; une unité de calcul de paramètre qui calcule successivement un paramètre corrélé à l’énergie de l’étincelle de décharge d’après la valeur de tension détectée par l’unité de détection de valeur de tension ; une unité de calcul de densité d’énergie qui calcule successivement une densité d’énergie qui est l’énergie par unité de longueur de l’étincelle de décharge ; et une unité de calcul de valeur intégrée qui, lorsque la densité d’énergie calculée par l’unité de calcul de densité d’énergie est supérieure à une valeur prédéterminée pendant une période prédéterminée après que le courant primaire est interrompu pendant le seul cycle de combustion, calcule une valeur intégrée en intégrant le paramètre calculé par l’unité de calcul de paramètre pendant la période prédéterminée. L’unité de commande de courant primaire réalise à nouveau la commande de génération de décharge lorsque la valeur intégrée calculée par l’unité de calcul de valeur intégrée est inférieure à un seuil de détermination prédéterminé.
Les inventeurs ont trouvé qu’une étincelle de décharge dont la densité d’énergie est plus grande qu’une valeur prédéterminée contribue à la combustion d’un mélange combustible air-carburant, tandis qu’une étincelle de décharge dont la densité d’énergie est inférieure à la valeur prédéterminée ne contribue significativement pas à la combustion du mélange combustible air-carburant. À savoir, les inventeurs ont trouvé que l’on peut estimer si l’étincelle de décharge générée par la bougie d’allumage contribue ou non à la combustion du mélange combustible air-carburant à partir de la densité d’énergie de l’étincelle de décharge. De plus, on peut estimer plus précisément si l’état de combustion du mélange combustible air-carburant est ou non favorable d’après la valeur intégrée d’un paramètre corrélé à l’énergie de l’étincelle de décharge dont la densité d’énergie est plus grande que la valeur prédéterminée.
En conséquence, dans le présent système de commande d’allumage, l’unité de calcul de densité d’énergie est prévue. La densité d’énergie, qui est l’énergie par unité de longueur de l’étincelle de décharge, est calculée successivement. Lorsque la densité d’énergie de l’étincelle de décharge calculée par l’unité de calcul de densité d’énergie est plus grande que la valeur prédéterminée pendant la période prédéterminée après que le courant primaire est interrompu pendant le seul cycle de combustion, l’unité de calcul de valeur intégrée calcule la valeur intégrée en intégrant le paramètre corrélé à l’énergie de l’étincelle de décharge dans la période prédéterminée. La valeur intégrée calculée est la valeur intégrée du paramètre de l’étincelle de décharge contribuant à la combustion du mélange combustible aircarburant pendant la période prédéterminée.
En conséquence, lorsque la valeur intégrée, intégrée pendant la période prédéterminée, est inférieure au seuil de détermination prédéterminé, une estimation peut être faite selon laquelle l’état de combustion du mélange combustible aircarburant n’est pas favorable. Par suite, l’unité de commande de courant primaire réalise à nouveau la commande de génération de décharge, lorsque la valeur intégrée calculée par l’unité de calcul de valeur intégrée est inférieure au seuil de détermination prédéterminé. En conséquence, l’état de combustion du mélange combustible air-carburant peut être rendu favorable.
Dans le même temps, lorsque la valeur intégrée calculée par l’unité de calcul de valeur intégrée est plus grande que le seuil de détermination prédéterminé, une estimation peut être faite selon laquelle l’état de combustion du mélange combustible air-carburant est favorable. En conséquence, par suite de la non-réalisation à nouveau de la commande de génération de décharge par l’unité de commande de courant primaire, une consommation d’énergie inutile par la bougie d’allumage peut être supprimée.
Selon des modes de réalisation particuliers :
- le système de commande d’allumage comprend en outre :
• une unité de calcul de longueur de chemin de décharge qui calcule successivement une longueur de chemin de décharge qui est une longueur de l’étincelle de décharge formée entre les électrodes de décharge, d’après la valeur de tension détectée par l’unité de détection de valeur de tension ; et • une unité de calcul d’énergie de décharge qui calcule successivement, en tant qu’énergie de décharge, un produit d’une valeur absolue de la valeur de tension détectée par l’unité de détection de valeur de tension et d’une valeur absolue du courant secondaire détecté par l’unité de détection de courant secondaire, dans lequel
Trinité de calcul de densité d’énergie calcule successivement la densité d’énergie en divisant l’énergie de décharge calculée par l’unité de calcul d’énergie de décharge par la longueur de chemin de décharge calculée par l’unité de calcul de longueur de chemin de décharge.
- L’unité de calcul de longueur de chemin de décharge calcule la longueur de chemin de décharge d’après une valeur de logarithme naturel de la valeur absolue de la valeur de tension détectée par l’unité de détection de valeur de tension.
- Le seuil de détermination prédéterminé est fixé à une plus grande valeur lorsqu’un rapport air-carburant du mélange combustible air-carburant augmente.
- Le moteur à combustion interne inclut un mécanisme de recirculation de gaz d’échappement qui fait recirculer un gaz d’échappement produit par une combustion du mélange combustible air-carburant de retour vers le cylindre ; et le seuil de détermination prédéterminé est fixé à une plus grande valeur lorsqu’une quantité de recirculation du gaz d’échappement augmente.
- L’unité de calcul de valeur intégrée calcule la valeur intégrée pendant la période prédéterminée lorsque l’unité de commande de courant primaire réalise à nouveau la commande de génération de décharge ; et l’unité de commande de courant primaire réalise à nouveau la commande de génération de décharge lorsqu’une valeur totale d’une valeur intégrée, intégrée par l’unité de calcul de valeur intégrée jusqu’à un point en cours et d’une valeur intégrée qui est en cours de calcul est inférieure au seuil de détermination prédéterminé pendant le seul cycle de combustion.
- Le système de commande d’allumage comprend en outre :
- une unité de calcul d’énergie de décharge qui calcule successivement, en tant qu’énergie de décharge, un produit d’une valeur absolue de la valeur de tension détectée par l’unité de détection de valeur de tension et d’une valeur absolue du courant secondaire détecté par l’unité de détection de courant secondaire en tant qu’énergie de décharge, dans lequel
- le seuil de détermination prédéterminé est un premier seuil de détermination,
- l’unité de commande de courant primaire réalise à nouveau immédiatement la commande de génération de décharge, lorsqu’au moins l’une des valeurs est inférieure à un deuxième seuil de détermination pendant la période prédéterminée, les valeurs incluant : (i) la valeur absolue de la valeur de tension détectée par l’unité de détection de valeur de tension ; (ii) la valeur absolue du courant secondaire détecté par l’unité de détection de courant secondaire ; et (iii) l’énergie de décharge calculée par l’unité de calcul d’énergie de décharge, le deuxième seuil de détermination étant différent du premier seuil de détermination.
- La période prédéterminée est fixée pour qu’une période de masquage prédéterminée immédiatement après interruption du courant primaire soit exclue.
Le paramètre est la longueur de décharge calculée par l’unité de calcul de longueur de chemin de décharge.
- Le moteur à combustion interne inclut une unité de génération d’écoulement d’air qui génère un écoulement d’air dans le cylindre ; et l’unité de génération d’écoulement d’air génère l’écoulement d’air dans le cylindre lorsqu’un mélange aircarburant pauvre qui est homogène et pauvre est généré dans le cylindre et qu’un mélange pauvre homogène est réalisé.
La présente invention concerne également un procédé de commande d’allumage pour un moteur à combustion interne incluant une bougie d’allumage qui génère une étincelle de décharge entre une paire d’électrodes de décharge pour allumer un mélange combustible air-carburant dans un cylindre du moteur à combustion interne, une bobine d’allumage qui inclut une bobine primaire et une bobine secondaire et applique une tension secondaire à la bougie d’allumage par la bobine secondaire, une unité de détection de valeur de tension qui détecte une valeur de tension d’au moins l’une d’une tension primaire appliquée à la bobine primaire et de la tension secondaire appliquée à la bougie d’allumage, et une unité de détection de courant secondaire qui détecte un courant secondaire circulant en direction de la bougie d’allumage, le procédé de commande d’allumage comprenant :
la réalisation d’une commande de génération de décharge une ou plusieurs fois pendant un seul cycle de combustion, la commande de génération de décharge permettant à la bougie d’allumage de générer l’étincelle de décharge par un courant primaire en direction de la bobine primaire qui est interrompu après conduction du courant primaire en direction de la bobine primaire ;
le calcul successivement d’un paramètre corrélé à l’énergie de l’étincelle de décharge d’après la valeur de tension détectée ;
le calcul successivement d’une densité d’énergie qui est l’énergie par unité de longueur de l’étincelle de décharge ;
lorsque la densité d’énergie calculée est plus grande qu’une valeur prédéterminée pendant une période prédéterminée après que le courant primaire est interrompu pendant le seul cycle de combustion, le calcul d’une valeur intégrée en intégrant le paramètre calculé pendant la période prédéterminée ; et la réalisation à nouveau de la commande de génération de décharge lorsque la valeur intégrée calculée est inférieure à un seuil de détermination prédéterminé.
Sur les dessins annexés :
la figure 1 est un diagramme de configuration globale d’un système de moteur selon un présent mode de réalisation ;
la figure 2 est un diagramme de configuration globale d’une unité de circuit d’allumage montrée sur la figure 1 ;
la figure 3 est un graphique d’une relation entre tension secondaire et longueur de chemin de décharge ;
la figure 4 est un diagramme d’un aspect de changement au cours du temps de densité d’énergie et de longueur de chemin de décharge d’une étincelle de décharge ; la figure 5 est un organigramme d’une commande réalisée par un circuit de commande d’allumage selon le présent mode de réalisation ;
la figure 6 est un chronogramme d’opérations dans la commande de détermination d’état de combustion selon le présent mode de réalisation ;
la figure 7 est un graphique d’une comparaison de changements de taux de variation de couple accompagnant une augmentation du rapport air-carburant lorsqu’une décharge est effectuée une fois et lorsqu’une décharge est effectuée deux fois ;
les figures 8A et 8B sont des diagrammes d’une relation entre une valeur intégrée de longueurs de chemin de décharge ayant une grande densité d’énergie et l’angle de vilebrequin atteint avant combustion de 2 % d’un mélange combustible air-carburant ;
la figure 9 est un diagramme d’une relation entre tension primaire et tension secondaire ;
les figures 10A et 10B sont des diagrammes d’une relation entre une valeur intégrée d’une énergie de décharge d’une étincelle de décharge ayant une grande densité d’énergie et un angle de vilebrequin atteint avant combustion de 2 % du mélange combustible air-carburant ;
la figure 11 est un diagramme d’un autre procédé de calcul de la valeur intégrée des longueurs de chemin de décharge ayant une grande densité d’énergie ;
la figure 12 est un organigramme d’une commande réalisée par le circuit de commande d’allumage dans un autre exemple ; et la figure 13 est un diagramme d’effets qu’un intervalle de décharge a sur le taux de variation de couple accompagnant une augmentation de la quantité RGE, lorsqu’une décharge est réalisée deux fois.
Comme le montre la figure 1, un système de moteur 10 inclut un moteur 11 qui est un moteur à combustion interne de type à allumage par étincelle. Le système de moteur 10 commande le changement d’un rapport air-carburant d’un mélange air-carburant vers un côté riche ou un côté pauvre en comparaison avec un rapport air-carburant théorique, d’après un état de fonctionnement du moteur IL Par exemple, lorsque l’état de fonctionnement du moteur 11 est dans une plage de fonctionnement qui est de faible rotation et de faible charge, le système de moteur 10 change le rapport air-carburant du mélange air-carburant vers le côté pauvre.
Le moteur 11 inclut un bloc moteur lia, une chambre de combustion 11b, et une chemise d’eau 11c. Le bloc moteur lia configure une portion de corps principal du moteur 11. La chambre de combustion 1 lb et la chemise d’eau 11c sont formées à l’intérieur du bloc moteur lia. Le bloc moteur lia est ménagé de façon à loger un piston 12 de manière à permettre un mouvement de va-et-vient. La chemise d’eau lie est un espace à travers lequel un fluide de refroidissement (également désigné par eau de refroidissement) est apte à s’écouler. La chemise d’eau 11c est ménagée de façon à entourer la périphérie de la chambre de combustion 11b.
Le bloc moteur lia comporte une portion supérieure qui est une culasse. Dans la culasse, une lumière d’admission 13 et une lumière d’échappement 14 sont formées de façon à pouvoir communiquer avec la chambre de combustion 11b. De surcroît, la culasse est pourvue d’une soupape d’admission 15, d’une soupape d’échappement 16 et d’un mécanisme d’entraînement de soupape 17. La soupape d’admission 15 est utilisée pour commander l’état de communication entre la lumière d’admission 13 et la chambre de combustion 11b. La soupape d’échappement 16 est utilisée pour commander l’état de communication entre la lumière de décharge 14 et la chambre de combustion 11b. Le mécanisme d’entraînement de soupape 17 ouvre et ferme la soupape d’admission 15 et la soupape de décharge 16 à des calages prédéterminés.
La lumière d’admission 13 est connectée à une tubulaire d’admission 21a. La tubulaire d’admission 21a inclut un injecteur entraîné électromagnétiquement 18. L’injecteur 18 reçoit un carburant haute pression du système d’alimentation en carburant. L’injecteur 18 est une soupape d’injection de carburant de type injection dans la lumière qui pulvérise du carburant vers la lumière d’admission 13 en complément d’une alimentation en énergie.
Un réservoir tampon 21b est disposé plus en amont de la tubulaire d’admission 21a dans une direction d’écoulement d’air d’admission. La lumière d’échappement 14 est raccordée à une pipe d’échappement 22.
Un passage RGE 23 raccorde la pipe d’échappement 22 et le réservoir tampon 21b, permettant ainsi d’introduire une portion de gaz d’échappement déchargé de la pipe d’échappement 22 dans l’air d’admission (ci-après, le gaz d’échappement introduit dans l’air d’admission est désigné par gaz RGE). Une soupape de commande RGE 24 est ménagée dans le passage RGE 23. La soupape de commande RGE 24 est capable de commander un taux RGE (la proportion de gaz RGE contenu dans le gaz avant combustion qui est prélevé dans la chambre de combustion 1 lb) d’après un degré d’ouverture de cette dernière. En conséquence, le passage RGE 23 et la soupape de commande RGE 24 correspondent à un mécanisme de recirculation des gaz d’échappement.
Un papillon des gaz 25 est ménagé dans une pipe d’admission 21, plus en amont du réservoir tampon 21b dans la direction d’écoulement d’air d’admission. Un degré d’ouverture du papillon des gaz 25 est commandé par le fonctionnement d’un actionneur de papillon 26, tel qu’un moteur à courant continu (CC). De surcroît, une soupape de commande d’écoulement d’air (correspondant à une unité de génération d’écoulement d’air) 27 est ménagée près de la lumière d’admission 13. La soupape de commande d’écoulement d’air 27 génère un écoulement tourbillonnant ou un écoulement oscillant.
Un catalyseur 41, tel qu’un catalyseur à trois voies, est ménagé dans la pipe d’échappement 22. Le catalyseur 41 nettoie CO, HC, ΝΟχ, et similaire provenant du gaz d’échappement. Un capteur de rapport air-carburant 40 (tel qu’un capteur A/C linéaire) est ménagé en amont du catalyseur 41. Le capteur de rapport air-carburant 40 détecte le rapport air-carburant d’un mélange air-carburant, par rapport au gaz d’échappement qui est un objet détecté.
Le système de moteur 10 inclut une unité de circuit d’allumage 31, une unité de commande électronique 32, et similaire.
L’unité de circuit d’allumage 31 est configurée pour amener une bougie d’allumage 19 à générer une étincelle de décharge pour allumer un mélange air-carburant à l’intérieur de la chambre de combustion 11b. L’imité de commande électronique 32 est dite unité de commande électronique de moteur (UCE). L’unité de commande électronique 32 commande le fonctionnement de chaque unité dont l’injecteur 18 et l’unité de circuit d’allumage 31, d’après l’état de fonctionnement du moteur 11 (simplement désigné ci-après par paramètres de moteur) acquis d’après les sorties de divers capteurs, tels qu’un capteur d’angle de vilebrequin 33.
A propos de la commande d’allumage, l’unité de commande électronique 32 génère un signal d’allumage IGt d’après les paramètres de moteur acquis et fournit en sortie le signal d’allumage généré IG. Le signal d’allumage IGt prescrit un calage d’allumage optimal et un courant de décharge optimal (courant de décharge d’allumage), d’après l’état du gaz à l’intérieur de la chambre de combustion 1 lb et la sortie requise du moteur 11 (dont tous deux varient d’après les paramètres de moteur).
Le capteur d’angle de vilebrequin 33 fournit en sortie un signal d’angle de vilebrequin rectangulaire à chaque angle de vilebrequin prédéterminé (tel qu’un intervalle d’angle de vilebrequin (CA) de 30 degrés) du moteur 11. Le capteur d’angle de vilebrequin 33 est monté dans le bloc moteur lia. Un capteur de température d’eau de refroidissement 34 détecte (acquiert) une température d’eau de refroidissement, qui est la température du fluide de refroidissement s’écoulant à il travers la chemise d’eau lie. Le capteur de température de fluide de refroidissement 34 est monté dans le bloc moteur lia.
Un débitmètre d’air 35 détecte (acquiert) une quantité d’air d’admission (un débit massique de l’air d’admission introduit dans la chambre de combustion 1 lb via la pipe d’admission 21). Le débitmètre d’air 35 est monté dans la pipe d’admission 21, plus en amont du papillon des gaz 25 dans la direction d’écoulement d’air d’admission. Un capteur de pression d’admission 36 détecte (acquiert) une pression d’admission, qui est la pression à l’intérieur de la pipe d’admission 21. Le capteur de pression d’air d’admission 36 est monté dans le réservoir tampon 21b.
Un capteur de position de papillon 37 génère une sortie qui correspond au degré d’ouverture (position de papillon) du papillon des gaz 25. Le capteur de position de papillon 37 est ménagé au sein de l’actionneur de papillon 26. Un capteur de position d’accélérateur 38 génère une sortie qui correspond à une quantité de fonctionnement d’accélérateur.
<Configuration de l’unité de circuit d’allumage et de la zone environnante>
Comme le montre la figure 2, l’unité de circuit d’allumage 31 inclut une bobine d’allumage 311, un transistor bipolaire à grille isolée (IGBT) 312 (correspondant à un élément de commutation), une unité d’alimentation en puissance 313 et un circuit de commande d’allumage 314.
La bobine d’allumage 311 inclut une bobine primaire 311 A, une bobine secondaire 31 IB et un noyau311C. Une première extrémité de la bobine primaire 311A est connectée à l’unité d’alimentation en puissance 313. Une seconde extrémité de la bobine primaire 311A est connectée à une borne de collecteur de l’IGBT 312. Une borne d’émetteur de l’IGBT 312 est connectée à un côté masse. Une diode312d est connectée en parallèle aux deux extrémités (la borne de collecteur et la borne d’émetteur) de l’IGBT 312.
Une première extrémité de la bobine secondaire 31 IB est connectée à un chemin de détection de courant L1 via une diode 316. Un résistor 317 pour détecter un courant secondaire est ménagé sur le chemin de détection de courant Ll. Une première extrémité du résistor 317 est connectée à la première extrémité de la bobine secondaire 31 IB via la diode 316. Une seconde extrémité du résistor 317 est connectée au côté masse. Le circuit de commande d’allumage 314, décrit ci-après, est connecté au résistor 317. Une anode de la diode 316 est connectée au côté première d’extrémité de la bobine secondaire 311B de telle sorte que la diode 316 interdise le passage de courant dans une direction depuis le côté masse vers le côté seconde extrémité de la bobine secondaire 31 IB via le résistor 317, et prescrive la direction d’un courant secondaire (courant de décharge) 12 vers une direction depuis la bougie d’allumage 19 vers la bobine secondaire 31 IB.
La seconde extrémité de la bobine secondaire 31 IB est connectée à la bougie d’allumage 19. Un chemin de détection de tension (correspondant à une unité de détection de valeur de tension) L3 est connecté à un chemin L2 qui connecte la seconde extrémité de la bobine secondaire 31 IB et la bougie d’allumage 19. Des résistors 318A et 318B pour détecter la tension sont ménagés sur le chemin de détection de tension L3. Une extrémité du résistor 318A est connectée au chemin L2. L’autre extrémité du résistor 318A est connectée au résistor 318B. Une extrémité du résistor 318B est connectée au résistor 318A. L’autre extrémité du résistor 318B est connectée au côté masse. De surcroît, un nœud (dont le numéro de référence est omis) entre le résistor 318A et le résistor 318B est connecté au circuit de commande d’allumage 314, décrit ci-après. Une tension secondaire V2 appliquée à la bougie d’allumage 19 est détectée par le chemin de détection de tension L3.
L’unité de commande électronique 32 génère le signal d’allumage IGt d’après les paramètres de moteur acquis, comme décrit ci-dessus. L’unité de commande électronique 32 transmet alors le signal d’allumage généré IGt au circuit de commande d’allumage 314. Le circuit de commande d’allumage 314 fournit en sortie un signal d’attaque IG à une borne de grille de l’IGBT 312 d’après le signal d’allumage IGt reçu depuis l’unité de commande électronique 32, et amène l’IGBT 312 à conduire un courant primaire II circulant en direction de la bobine primaire 31 IA. Le signal d’attaque IG est utilisé pour réaliser une commande d’ouverture-de fermeture de l’IGBT 312.
L’unité de commande électronique 32 arrête la fourniture en sortie du signal d’allumage IG après l’écoulement d’un premier laps de temps prédéterminé. Par suite, le circuit de commande d’allumage 314 arrête la fourniture en sortie du signal d’attaque IG à la borne de grille de l’IGBT 312. Par suite, l’IGBT 312 interrompt la conduction du courant primaire II circulant en direction de la bobine primaire 311 A. Une haute tension est induite dans la bobine secondaire 31 IB. Un claquage du gaz dans une portion d’éclateur de la bougie d’allumage 19 se produit et la bougie d’allumage 19 génère l’étincelle de décharge.
Le circuit de commande d’allumage 314 détecte successivement un courant secondaire 12 circulant en direction du chemin de détection de courant L1 et la tension secondaire V2 appliquée au chemin de détection de tension L3. Le circuit de commande d’allumage 314 calcule alors une densité d’énergie D de l’étincelle de décharge générée par la bougie d’allumage 19 d’après le courant secondaire 12 détecté et la tension secondaire V2. En conséquence, le chemin de détection de courant L1 et le circuit de commande d’allumage 314 correspondent à une unité de détection de courant secondaire. Le chemin de détection de tension L3 et le circuit de commande d’allumage 314 correspondent à une unité de détection de tension. De surcroît, le circuit de commande d’allumage 314 correspond à une unité de commande de courant primaire, une unité de calcul de paramètre, une unité de calcul de densité d’énergie, une unité de calcul de valeur intégrée, une unité de calcul de longueur de chemin de décharge et une unité de calcul d’énergie de décharge.
Dans la technologie classique décrite ci-dessus, lorsque le mélange combustible air-carburant présent dans la chambre de combustion 11b est brûlé par suite de la génération de l’étincelle de décharge par la bougie d’allumage 19, l’état de combustion du mélange combustible air-carburant est estimé d’après les changements dans la tension secondaire V2 appliquée à la bougie d’allumage 19. Spécifiquement, lorsque le pic de tension de la tension secondaire V2 de l’étincelle de décharge générée par la bougie d’allumage 19 excède un seuil de détermination prédéterminé, la durée cumulée des segments d’excédent dans lesquels le pic de tension excède le seuil de détermination prédéterminé est mesurée. En variante, la valeur intégrée de la tension secondaire V2 dans les segments d’excédent est mesurée. Ensuite, on détermine si le mélange combustible air-carburant est dans l’état de combustion ou dans l’état de raté d’allumage d’après la durée cumulée mesurée des segments d’excédent ou la valeur intégrée de la tension secondaire V2 dans les segments d’excédent.
Ici, dans le système de moteur 10 selon le présent mode de réalisation, la soupape de commande d’écoulement d’air 27 est ménagée près de la lumière d’admission 13. Lorsqu’un mélange pauvre homogène est réalisé, la soupape de commande d’écoulement d’air 27 génère un écoulement d’air, tel qu’un écoulement tourbillonnant ou un écoulement oscillant, dans la chambre de combustion 11b. Par suite, une turbulence est induite et la vitesse de combustion est améliorée.
Dès lors, parce que la vitesse d’écoulement d’air au sein de la chambre de combustion 1 lb augmente, on suppose que les ions de combustion générés par suite de l’allumage du mélange combustible air-carburant sont portés par l’écoulement d’air, et que les ions de combustion présents entre les électrodes de la bougie d’allumage 19 diminuent. Dans cet état, la diminution de la résistance de décharge est minimale. En complément, la diminution de la tension secondaire V2 appliquée à la bougie d’allumage 19 est également minimale.
En conséquence, même si le mélange combustible air-carburant est dans l’état de combustion lorsque l’état de combustion du mélange combustible air-carburant est estimé d’après la tension secondaire V2, le mélange combustible air-carburant peut être estimé de façon erronée comme étant dans l’état de raté d’allumage parce que la tension secondaire V2 qui est appliquée à la bougie d’allumage 19 est dans un état élevé.
A titre de contre-mesure, selon le présent mode de réalisation, l’état de combustion du mélange combustible air-carburant est estimé d’après la densité d’énergie D de l’étincelle de décharge et un paramètre corrélé à l’énergie de l’étincelle de décharge. Les inventeurs ont trouvé qu’une étincelle de décharge dont la densité d’énergie D est plus grande qu’une valeur prédéterminée Th contribue à la combustion du mélange combustible air-carburant. Une étincelle de décharge dont la densité d’énergie D est inférieure à la valeur prédéterminée Th ne contribue pas significativement à la combustion du mélange combustible air-carburant. À savoir, les inventeurs ont trouvé que l’on peut estimer si l’étincelle de décharge générée par la bougie d’allumage 19 contribue ou non à la combustion du mélange combustible air-carburant à partir de la densité d’énergie D de l’étincelle de décharge. De plus, l’état de combustion du mélange combustible air-carburant peut être déterminé avec une précision élevée d’après une valeur intégrée du paramètre corrélé à l’énergie de l’étincelle de décharge dont la densité d’énergie D est plus grande que la valeur prédéterminée Th.
D’après ces découvertes, le circuit de commande d’allumage 314 selon le présent mode de réalisation réalise une commande de détermination d’état de combustion, décrite ci-après. Dans la commande de détermination d’état de combustion, pendant une période prédéterminée à partir du moment où l’IGBT 312 interrompt la conduction du courant primaire II circulant en direction de la bobine primaire 31 IA, un processus d’intégration est réalisé lorsque la densité d’énergie D de l’étincelle de décharge calculée par une méthode de calcul décrite ci-après est plus grande que la valeur prédéterminée Th. Dans le processus d’intégration, le paramètre corrélé à l’énergie de l’étincelle de décharge dans la période prédéterminée est intégré. Ensuite, lors de l’écoulement de la période prédéterminée, un processus de détermination d’état de combustion pour le mélange combustible air-carburant, décrit ci-après, est réalisé d’après la valeur intégrée du paramètre corrélé à l’énergie de l’étincelle de décharge calculée dans le processus d’intégration.
Selon le présent mode de réalisation, la densité d’énergie D de l’étincelle de décharge est définie comme l’étincelle de décharge E par unité de longueur de l’étincelle de décharge. En conséquence, la densité d’énergie D de l’étincelle de décharge est calculée par l’énergie de décharge E divisée par la longueur de chemin de décharge L, comme indiqué dans l’expression (1).
D = E^L (1)
Ici, la longueur de chemin de décharge L est la longueur de l’étincelle de décharge.
L’énergie de décharge E peut être déterminée à partir d’un produit du courant secondaire 12 et de la tension secondaire V2, comme cela est déjà bien connu (voir l’expression (2)).
E = Il x V2 (2)
Dans le même temps, comme le montre la figure 3, concernant la longueur de chemin de décharge L, il a été trouvé que la relation entre la tension secondaire V2 et la longueur de chemin de décharge L peut être approximée précisément par un logarithme naturel. En conséquence, comme indiqué dans l’expression (3), la longueur de chemin de décharge L est calculée d’après une valeur de logarithme naturel de la valeur absolue de la tension secondaire V2.
L = a x ln(V2) + b (3)
Ici, a et b sont des constantes qui posent adéquatement la relation entre la tension secondaire V2 et la longueur de chemin de décharge L.
L’énergie de décharge E et la longueur de chemin de décharge L sont toutes deux successivement calculées à partir du courant secondaire 12 et de la tension secondaire V2 détectés. La densité d’énergie D de l’étincelle de décharge est également successivement calculée d’après l’énergie de décharge E et la longueur de chemin de décharge L calculées.
Selon le présent mode de réalisation, la longueur de chemin de décharge L est fixée comme le paramètre corrélé à l’énergie de l’étincelle de décharge. On décrira la commande de détermination d’état de combustion dans ce cas en référence à la figure 4.
La figure 4 montre les changements au cours du temps de la densité d’énergie D et de la longueur de chemin de décharge L de l’étincelle de décharge ultérieurement à la génération de l’étincelle de décharge par la bougie d’allumage 19 par suite de l’interruption de la conduction du courant primaire II circulant en direction de la bobine primaire 311A par l’IGBT 312.
Pendant la période prédéterminée (voir les temps tl à t3) à partir du moment où l’IGBT 312 interrompt la conduction du courant primaire II circulant en direction de la bobine primaire 31 IA, la longueur de chemin de décharge L de l’étincelle de décharge calculée dans la période prédéterminée est intégrée jusqu’à ce que la densité d’énergie D de l’étincelle de décharge devienne inférieure à la valeur prédéterminée Th (voir le temps t2). Comme l’indique l’expression (4), une formule d’intégration pour la longueur de chemin de décharge L de l’étincelle de décharge dont la densité d’énergie D est plus grande que la valeur prédéterminée Th est déterminée par l’intégration du produit de la longueur de chemin de décharge L et une fonction échelon u d’une valeur obtenue par la valeur prédéterminée Th soustraite de la densité d’énergie D.
V = IL x u(D- Th)dt (4)
Le processus de détermination d’état de combustion est réalisé lors de l’écoulement de la période prédéterminée. Spécifiquement, on détermine si la valeur intégrée de la longueur de chemin de décharge L calculée dans le processus d’intégration (désignée ci-après par valeur intégrée de la longueur de chemin de décharge L ayant une grande densité d’énergie) est ou non inférieure à un premier seuil (c’est-à-dire, un seuil de détermination prédéterminé correspondant à un premier seuil de détermination). Concernant la valeur intégrée de la longueur de chemin de décharge L, lorsque la densité d’énergie D de l’étincelle de décharge est plus grande que la valeur prédéterminée Th, la longueur de chemin de décharge L de l’étincelle de décharge dans la période prédéterminée est intégrée.
Lorsque la valeur intégrée de la longueur de chemin de décharge L ayant une grande densité d’énergie qui a été intégrée est déterminée comme étant non inférieure au premier seuil, l’étincelle de décharge est déterminée comme contribuant suffisamment à la combustion du mélange combustible air-carburant. En conséquence, on détermine l’état de combustion du mélange combustible air-carburant comme étant favorable, et la commande de décharge est terminée. Dans le même temps, lorsque la valeur intégrée de la longueur de chemin de décharge L ayant une grande densité d’énergie qui a été intégrée est déterminée comme étant inférieure au premier seuil, l’étincelle de décharge est déterminée comme ne contribuant pas suffisamment à la combustion du mélange combustible air-carburant. L’état de combustion du mélange combustible air-carburant est déterminé comme étant défavorable, et une commande de redécharge est réalisée.
Dans la commande de redécharge, tout d’abord, le signal d’attaque IG est fourni à nouveau en sortie à la borne de grille de l’IGBT 312, terminant ainsi la génération de l’étincelle de décharge par la bougie d’allumage 19. Par suite, de l’énergie est fournie de l’unité d’alimentation en puissance 313 à la bobine primaire 31 IA. Ensuite, après l’écoulement d’un second laps de temps prédéterminé, le circuit de commande d’allumage 314 arrête la fourniture en sortie du signal d’attaque IG à la borne de grille de l’IGBT 312 et amène la bougie d’allumage 19 à réaliser une redécharge. Le second laps de temps prédéterminé est fixé plus court que le premier laps de temps prédéterminé. Une raison en est que l’on suppose que la puissance est toujours stockée dans la bobine primaire 311A lorsque la génération de l’étincelle de décharge par la bougie d’allumage 19 est terminée. En conséquence, le laps de temps requis pour l’accumulation de puissance nécessaire pour permettre à la bougie d’allumage 19 de réaliser une redécharge est censé être court.
Selon le présent mode de réalisation, on réalise une détermination de l’état de combustion du mélange combustible air-carburant même lorsque l’on réalise la commande de redécharge. Par suite de la réalisation de la commande de redécharge, l’étincelle de décharge qui est générée à nouveau par la bougie d’allumage 19 continue à chauffer le mélange combustible air-carburant qui a été chauffé par l’étincelle de décharge générée par la bougie d’allumage 19 jusqu’à cet instant. En conséquence, la valeur intégrée de la longueur de chemin de décharge L ayant une grande densité d’énergie calculée pendant la période prédéterminée lorsque la redécharge est réalisée est ajoutée à la valeur intégrée de la longueur de chemin de décharge L calculée jusqu’à cet instant pendant un seul cycle de combustion.
Lorsqu’une valeur totale calculée comme conséquence est inférieure à un premier seuil, l’état de combustion du mélange combustible air-carburant est supposé être encore défavorable. En conséquence, la commande de redécharge est réalisée. Dans le même temps, lorsque la valeur totale est non inférieure au premier seuil, l’état de combustion du mélange combustible air-carburant est supposé comme étant devenu favorable. En conséquence, la commande de génération de décharge n’est pas réalisée à nouveau.
Par suite de la réalisation d’une telle commande, une commande peut être réalisée pour que la valeur intégrée soit plus grande que le premier seuil. De surcroît, le nombre de fois où la commande de génération de décharge est réalisée pour atteindre un état de combustion favorable du mélange combustible air-carburant peut être maintenu à un minimum.
Ici, la combustion du mélange combustible air-carburant devient plus difficile à mesure que le rapport air-carburant à l’intérieur de la chambre de combustion 11b se décale vers le côté pauvre. En conséquence, pour permettre une combustion favorable du mélange combustible air-carburant, une étincelle de décharge dont la densité d’énergie D est plus grande que la valeur prédéterminée Th est requise pour être générée sur un laps de temps plus long. En conséquence, le circuit de commande d’allumage 314 fixe le premier seuil à une plus grande valeur à mesure que le rapport air-carburant augmente (décalage vers le côté pauvre).
De surcroît, dans le moteur 11 pourvu du passage RGE 23 tel que selon le présent mode de réalisation, la combustion du mélange combustible air-carburant devient plus difficile à mesure que le taux RGE augmente du fait que la proportion du gaz RGE dans la chambre de combustion 11b augmente. Lorsqu’une grande quantité de gaz RGE est présente, l’étincelle de décharge dont la densité d’énergie D est plus grande que la valeur prédéterminée Th est requise pour être générée sur un laps de temps plus long afin de permettre une combustion favorable du mélange combustible air-carburant. En conséquence, le circuit de commande d’allumage 314 fixe le premier seuil à une plus grande valeur à mesure que le taux RGE augmente.
Lorsque la bougie d’allumage 19 génère l’étincelle de décharge par suite de l’interruption du courant primaire II, on suppose que du bruit est généré dans la tension secondaire V2 appliquée au chemin de détection de tension L3 et le courant secondaire 12 circulant en direction du chemin de détection de courant Ll. Pendant la période durant laquelle le bruit est généré, la commande de détermination d’état de combustion décrite ci-dessus est de préférence non réalisée car l’énergie de décharge E et la longueur de chemin de décharge L calculées de l’étincelle de décharge sont censées inclure des erreurs.
En prenant cela en considération, selon le présent mode de réalisation, une période de masquage prédéterminée est fixée. Le point de départ de la période de masquage est immédiatement après que TIGBT312 interrompt la conduction du courant primaire II circulant en direction de la bobine primaire 31 IA. La période prédéterminée décrite ci-dessus, pendant laquelle la longueur de chemin de décharge L ayant une grande densité d’énergie est intégrée, est fixée pour que la période de masquage soit exclue.
De surcroît, lorsque la période sur laquelle la bougie d’allumage 19 génère l’étincelle de décharge est longue, l’étincelle de décharge s’allonge en forme de U par suite de l’écoulement d’air dans la chambre de combustion 11b. À cet instant, lorsqu’une section est présente dans laquelle la distance entre des décharges d’étincelle qui se font face est courte, un court-circuitage de décharge peut se produire. Dans le court-circuitage de décharge, les décharges d’étincelle se réunissent au niveau de cette section et une portion allongée de l’étincelle de décharge au-delà de cette section disparaît. De même, du bruit est généré dans la tension secondaire V2 et le courant secondaire 12 lorsque le court-circuitage de décharge se produit.
En conséquence, la période prédéterminée décrite ci-dessus, pendant laquelle la longueur de chemin de décharge L ayant une grande densité d’énergie est intégrée, est fixée pour ne pas chevaucher une période pendant laquelle la probabilité de courtcircuitage de l’étincelle de décharge générée par la bougie d’allumage 19 augmente.
Selon le présent mode de réalisation, le circuit de commande d’allumage 314 réalise la commande de détermination d’état de combustion qui est décrite ci-après et montrée sur la figure 5. Le circuit de commande d’allumage 314 réalise de façon répétée la commande de détermination d’état de combustion montrée sur la figure 5 à un cycle prédéterminé, pendant une période de décharge sur laquelle la bougie d’allumage 19 réalise une décharge. La période de décharge commence lorsque l’IGBT 312 interrompt la conduction du courant primaire II circulant en direction de la bobine primaire 311 A.
Tout d’abord, à l’étape S100, le circuit de commande d’allumage 314 détermine si le temps actuel est ou non dans la période de masquage. Lorsqu’il est déterminé que le temps actuel est dans la période de masquage (NON en S100), le circuit de commande d’allumage 314 passe à l’étape SI 10.
A l’étape SI 10, le circuit de commande d’allumage 314 détecte la tension secondaire V2 appliquée au chemin de détection de tension L3. A l’étape S120, le circuit de commande d’allumage 314 détecte le courant secondaire 12 circulant en direction du chemin de détection de courant Ll.
A l’étape S130, le circuit de commande d’allumage 314 calcule l’énergie de décharge E qui est le produit de la tension secondaire V2 et du courant secondaire 12 détectés à l’étape SI 10 et à l’étape S120. À l’étape S140, le circuit de commande d’allumage 314 calcule la longueur de chemin de décharge L d’après la valeur de logarithme naturel de la valeur absolue de la tension secondaire V2. A l’étape S150, le circuit de commande d’allumage 314 calcule la densité d’énergie D de l’étincelle de décharge en divisant l’énergie de décharge E par la longueur de chemin de décharge L.
À l’étape S160, le circuit de commande d’allumage 314 détermine si la densité d’énergie D de l’étincelle de décharge calculée à l’étape S150 est ou non plus grande que la valeur prédéterminée Th. Lorsqu’il est déterminé que la densité d’énergie D de l’étincelle de décharge n’est pas plus grande que la valeur prédéterminée Th (NON en S160), le circuit de commande d’allumage 314 passe à l’étape S180 décrite ci-après. Lorsqu’il est déterminé que la densité d’énergie D de l’étincelle de décharge est plus grande que la valeur prédéterminée Th (OUI en S160), le circuit de commande d’allumage 314 passe à l’étape S170. A l’étape S170, le circuit de commande d’allumage 314 intègre la longueur de chemin de décharge L calculée à l’étape S140.
À l’étape S180, le circuit de commande d’allumage 314 détermine si la période prédéterminée pendant laquelle la longueur de chemin de décharge L est intégrée s’est écoulée ou non. Lorsqu’il est déterminé que la période prédéterminée s’est écoulée (OUI en S180), le circuit de commande d’allumage 314 passe à l’étape S190. À l’étape S190, le circuit de commande d’allumage 314 fixe le premier seuil d’après le rapport air-carburant détecté par le capteur de rapport air-carburant 40 et le taux RGE calculé d’après le degré d’ouverture de la soupape de commande RGE 24. À l’étape S200, le circuit de commande d’allumage 314 détermine si la valeur intégrée de la longueur de chemin de décharge L intégrée à l’étape S170 est inférieure ou non au premier seuil. Lorsqu’il est déterminé que la valeur intégrée de la longueur de chemin de décharge L n’est pas inférieure au premier seuil (NON en S200), le circuit de commande d’allumage 314 passe à l’étape S210. Le circuit de commande d’allumage 314 détermine que l’état de combustion du mélange combustible air-carburant est favorable et termine la présente commande. Lorsqu’il est déterminé que la valeur intégrée de la longueur de chemin de décharge L est inférieure au premier seuil (OUI en S200), le circuit de commande d’allumage 314 passe à l’étape S220. Le circuit de commande d’allumage 314 détermine que l’état de combustion du mélange combustible aircarburant est défavorable et passe à l’étape S230. En S230, le circuit de commande d’allumage 314 réalise la commande de redécharge et revient à l’étape S100.
Lorsqu’il est déterminé que le temps actuel est dans la période de masquage (OUI en S100), ou lorsqu’il est déterminé que la période prédéterminée ne s’est pas écoulée (NON en S180), le circuit de commande d’allumage 314 revient à l’étape S100.
Une partie de la commande de détermination d’état de combustion est modifiée pour la commande de détermination d’état de combustion réalisée pendant la commande de redécharge. Spécifiquement, le processus de détermination à l’étape S200 est modifié pour que l’on détermine si la valeur totale de la valeur intégrée de la longueur de chemin de décharge L intégrée à l’étape S170 et de la valeur intégrée de la longueur de chemin de décharge L calculée jusqu’à ce point pendant un seul cycle de combustion est inférieure ou non au premier seuil. D’autres étapes sont identiques aux étapes dans la commande de détermination d’état de combustion réalisée pendant la décharge initiale.
Le processus à l’étape S130 correspond à un processus exécuté par l’unité de calcul d’énergie de décharge. Le processus à l’étape S140 correspond à un processus exécuté par l’unité de calcul de longueur de chemin de décharge. Le processus à l’étape S140 correspond à un processus exécuté par l’unité de calcul de paramètre. Le processus à l’étape S150 correspond à un processus exécuté par l’unité de calcul de densité d’énergie. Les processus à l’étape S160 et à l’étape S170 correspondent à un processus exécuté par l’unité de calcul de valeur intégrée.
Dans la suite, on décrit un aspect de la commande de détermination d’état de combustion selon le présent mode de réalisation en référence à la figure 6.
Sur la figure 6, « IG » indique si le signal d’attaque IG est fourni ou non à la borne de grille de l’IGBT 312 par haut/bas. «Il » indique la valeur du courant primaire II qui circule en direction de la bobine primaire 311 A. «VI » indique la valeur de la tension primaire VI appliquée à la bobine primaire 311 A. «V2» indique la tension secondaire V2 appliquée à la bougie d’allumage 19. « 12 » indique la valeur du courant secondaire 12 circulant en direction de la bougie d’allumage 19.
Le circuit de commande d’allumage 314 qui a reçu le signal d’allumage IGt depuis l’unité de commande électronique 32 transmet le signal d’attaque IG à la borne de grille de l’IGBT 312 (voir le temps tlO). Par suite, l’IGBT 312 se ferme, et le courant primaire II circule en direction de la bobine primaire 311 A. Ensuite, après l’écoulement du premier laps de temps prédéterminé, l’unité de commande électronique 314 arrête la fourniture en sortie du signal d’allumage IGt au circuit de commande d’allumage 314. En complément, le circuit de commande d’allumage 314 arrête la fourniture en sortie du signal d’attaque IG à la borne de grille de l’IGBT 312 (voir le temps tll). Par suite, l’IGBT 312 est ouvert. La conduction du courant primaire II circulant en direction de la bobine primaire 311A est interrompue. La tension secondaire V2 est induite dans la bobine secondaire 31 IB. Un claquage du gaz dans la portion d’éclateur de la bougie d’allumage 19 se produit, et la bougie d’allumage 19 génère l’étincelle de décharge.
Jusqu’à l’écoulement de la période de masquage prédéterminée (voir les temps tll à tl2) après que la bougie d’allumage 19 génère l’étincelle de décharge (après que la conduction du courant primaire II circulant en direction de la bobine primaire 311A est interrompue), la densité d’énergie D de l’étincelle de décharge générée par la bougie d’allumage 19 n’est pas calculée. Pendant la période prédéterminée (voir les temps tl2 à tl3) fixée après la période de masquage prédéterminée, la densité d’énergie D de l’étincelle de décharge générée par la bougie d’allumage 19 est calculée d’après la tension secondaire V2 et le courant secondaire 12 détectés. Lorsque la densité d’énergie D calculée est plus grande que la valeur prédéterminée Th, la longueur de chemin de décharge L de l’étincelle de décharge dans la période prédéterminée est intégrée.
Après l’écoulement de la période prédéterminée (voir le temps tl3), on détermine si la valeur intégrée de la longueur de chemin de décharge L ayant une grande densité d’énergie qui a été intégrée pendant la période prédéterminée est inférieure ou non au premier seuil. Lorsque la valeur intégrée de la longueur de chemin de décharge L ayant une grande densité d’énergie qui a été intégrée pendant la période prédéterminée est déterminée comme étant inférieure au premier seuil, le circuit de commande d’allumage 314 transmet à nouveau le signal d’attaque IG à la borne de grille de l’IGBT 312 (voir le temps tl4). Ultérieurement, lors de l’écoulement du second laps de temps prédéterminé, la sortie du signal d’attaque IG à la borne de grille de l’IGBT 312 est arrêtée (voir les temps tl4 à tl5). Par suite, la bougie d’allumage 19 génère à nouveau l’étincelle de décharge.
De manière similaire à celle pendant la décharge initiale, la période de masquage prédéterminée est aussi prévue pendant la redécharge. Jusqu’à l’écoulement de la période de masquage prédéterminée (voir les temps tl 5 à tl6) après que la bougie d’allumage 19 génère l’étincelle de décharge, la densité d’énergie D de l’étincelle de décharge générée par la bougie d’allumage 19 n’est pas calculée. Pendant la période prédéterminée fixée après la période de masquage prédéterminée, lorsque la densité d’énergie D calculée est plus grande que la valeur prédéterminée Th, la longueur de chemin de décharge L de l’étincelle de décharge dans la période prédéterminée est intégrée (voir les temps tl6 à tl7).
Après l’écoulement de la période prédéterminée (voir le temps tl7), on détermine si la valeur totale de la valeur intégrée de la longueur de chemin de décharge L ayant une grande densité d’énergie intégrée pendant la période prédéterminée et de la valeur intégrée de la longueur de chemin de décharge L ayant une grande densité d’énergie intégrée jusqu’à ce point pendant un seul cycle de combustion est inférieure ou non au premier seuil. Lorsque la valeur totale est déterminée comme étant non inférieure au premier seuil, la commande de redécharge n’est pas réalisée et la commande de décharge est immédiatement terminée.
Pendant le segment de temps tl3 à tl4, des variations significatives se produisent dans la tension primaire VI, la tension secondaire V2 et le courant secondaire 12. On pense qu’une raison en est que le court-circuitage de l’étincelle de décharge générée par la bougie d’allumage 19 s’est produit. De cette manière, lorsque le court-circuitage de décharge se produit, des variations significatives se produisent dans la tension primaire VI, la tension secondaire V2 et le courant secondaire 12. En conséquence, la fin de la période prédéterminée est de préférence fixée avant la période pendant laquelle l’apparition du court-circuitage de décharge devient plus probable.
Selon le présent mode de réalisation, les effets suivants sont atteints par suite de la configuration décrite ci-dessus.
La commande de redécharge est réalisée lorsque la valeur intégrée calculée pendant la période prédéterminée est inférieure au premier seuil. Par suite, l’état de combustion du mélange combustible air-carburant peut être rendu favorable.
Les figures 7, 8A et 8B montrent que l’état de combustion du mélange combustible air-carburant est effectivement amélioré par suite de la réalisation de la commande de redécharge.
Sur la figure 7, concernant la quantité de variation du taux de variation de couple du moteur 11 qui se produit lorsque le rapport air-carburant dans la chambre de combustion 1 lb se décale vers le côté pauvre, des données obtenues lorsque la bougie d’allumage 19 génère l’étincelle de décharge une seule fois et des données obtenues lorsque la bougie d’allumage 19 génère l’étincelle de décharge deux fois selon le présent mode de réalisation sont comparées. La figure 7 indique clairement que le taux de variation de couple augmente à mesure que le rapport air-carburant augmente (à mesure que le rapport air-carburant se décale vers le côté pauvre), lorsque la bougie d’allumage 19 génère l’étincelle de décharge une seule fois.
À savoir, les données suggèrent que la fréquence de raté d’allumage dans le moteur 11 augmente à mesure que le rapport air-carburant augmente. Dans le même temps, lorsque la bougie d’allumage 19 génère l’étincelle de décharge deux fois selon le présent mode de réalisation, la variation du taux de variation de couple lorsque le rapport air-carburant augmente peut être réduite, en comparaison au cas où la bougie d’allumage 19 génère l’étincelle de décharge une seule fois. Ainsi, les données suggèrent que la bougie d’allumage 19 générant l’étincelle de décharge deux fois selon le présent mode de réalisation permet mieux une réduction de fréquence de raté d’allumage dans le moteur 11.
La figure 8A compare (i) des données obtenues lorsque la bougie d’allumage 19 génère l’étincelle de décharge une seule fois et (ii) des données obtenues lorsque la bougie d’allumage 19 génère l’étincelle de décharge deux fois selon le présent mode de réalisation, dans un environnement dans lequel le rapport air-carburant dans la chambre de combustion 1 lb se décale vers le côté riche.
La figure 8B compare (i) des données obtenues lorsque la bougie d’allumage 19 génère l’étincelle de décharge une seule fois et (ii) des données obtenues lorsque la bougie d’allumage 19 génère l’étincelle de décharge deux fois selon le présent mode de réalisation, dans un environnement dans lequel le rapport air-carburant dans la chambre de combustion 1 lb se décale davantage vers le côté pauvre que sur la figure 8A.
Une valeur d’un axe vertical sur les figures 8A et 8B respectives indique une valeur d’un angle de vilebrequin (également appelé SA-2 % CA) qui est atteinte avant que 2 % du mélange combustible air-carburant en masse aient brûlé à partir du calage d’allumage. En conséquence, à mesure que la valeur de l’angle de vilebrequin augmente, le laps de temps jusqu’à la combustion du mélange combustible air-carburant augmente. Le mélange combustible air-carburant ne peut plus être brûlé dans la période de décharge, et la vraisemblance d’un raté d’allumage devient élevée.
Comme le montre la figure 8A, dans un environnement dans lequel le mélange air-carburant dans la chambre de combustion 1 lb se décale vers le côté riche, même lorsque la bougie d’allumage 19 génère l’étincelle de décharge une seule fois, le mélange combustible air-carburant peut être brûlé dans un laps de temps équivalent à celui pendant lequel la bougie d’allumage 19 génère l’étincelle de décharge deux fois selon le présent mode de réalisation.
Toutefois, comme le montre la figure 8B, dans un environnement dans lequel le rapport air-carburant dans la chambre de combustion 1 lb se décale vers le côté pauvre, dans des cas où la bougie d’allumage 19 génère l’étincelle de décharge une seule fois, en particulier lorsque l’étincelle de décharge est celle dans laquelle la valeur intégrée de la longueur de chemin de décharge L ayant une grande densité d’énergie est petite, un laps de temps long tend à être requis jusqu’à ce que le mélange combustible air-carburant brûle.
A savoir, même dans des cas dans lesquels la bougie d’allumage 19 génère l’étincelle de décharge une seule fois, le mélange combustible air-carburant peut être favorablement brûlé lorsque la valeur intégrée de la longueur de chemin de décharge L ayant une grande densité d’énergie est importante. A l’inverse, les données suggèrent que l’état de combustion du mélange combustible air-carburant tend à être défavorable lorsque la valeur intégrée de la longueur de chemin de décharge L ayant une grande densité d’énergie est petite.
Dans le même temps, lorsque la bougie d’allumage 19 génère l’étincelle de décharge deux fois selon le présent mode de réalisation dans un environnement dans lequel le rapport air-carburant dans la chambre de combustion 1 lb se décale vers le côté pauvre, la valeur intégrée de la longueur de chemin de décharge L ayant une grande densité d’énergie peut être augmentée en comparaison au cas où l’étincelle de décharge est générée une fois. En conséquence, Pétat de combustion du mélange combustible air-carburant peut être rendu favorable dans la période de décharge. En conséquence, par suite de la réalisation de la commande de redécharge lorsque la valeur intégrée de la longueur de chemin de décharge L ayant une grande densité d’énergie est inférieure au premier seuil par la réalisation de la présente commande de détermination d’état de combustion, Pétat de combustion du mélange combustible air-carburant peut être amélioré.
De surcroît, lorsque la valeur intégrée de la longueur de chemin de décharge L ayant une grande densité d’énergie qui a été calculée pendant la période prédéterminée est non inférieure au premier seuil, Pétat de combustion du mélange combustible air-carburant peut être estimé comme étant favorable. En conséquence, par suite de la non-réalisation de la commande de redécharge, une consommation d’énergie inutile par la bougie d’allumage 19 peut être empêchée.
Une étincelle de décharge dont la densité d’énergie D est plus grande que la valeur prédéterminée Th est censée contribuer à la combustion du mélange combustible air-carburant. Toutefois, Pétat de combustion du mélange combustible air-carburant diffère d’après une aire totale du mélange combustible air-carburant en regard de l’étincelle de décharge (une quantité totale du mélange combustible air-carburant doté de chaleur issue de l’étincelle de décharge) (par exemple, la combustion est favorisée à mesure que la chaleur qui est fournie augmente). En conséquence, par suite d’un calcul de la valeur intégrée de la longueur de chemin de décharge L ayant une grande densité d’énergie, Paire totale du mélange combustible air-carburant en regard de l’étincelle de décharge peut être déterminée. De surcroît, l’état de combustion du mélange combustible air-carburant peut être estimé.
Comme l’indique l’expression (3), la longueur de chemin de décharge L est calculée d’après la valeur de logarithme naturel de la valeur absolue de la tension secondaire V2. Par suite, une carte ou similaire qui pose à l’avance la relation entre la longueur de chemin de décharge L et la tension secondaire V2 n’a pas besoin d’être préparée. La longueur de chemin de décharge L peut être calculée par une formule de calcul.
Le premier seuil est fixé à une plus grande valeur à mesure que le rapport air-carburant du mélange combustible air-carburant augmente. Par suite, l’état de combustion du mélange combustible air-carburant peut être estimé plus précisément.
Le premier seuil est fixé plus grand à mesure que la quantité de gaz RGE augmente. Par suite, l’état de combustion du mélange combustible air-carburant peut être estimé avec une précision plus élevée.
La période prédéterminée est fixée pour que la période de masquage prédéterminée immédiatement après que LIGBT312 interrompt la conduction du courant primaire II circulant en direction de la bobine primaire 311A soit exclue. Par suite, des erreurs incluses dans la valeur intégrée de la longueur de chemin de décharge L ayant une grande densité d’énergie peuvent être réduites.
Lorsque la densité d’énergie D de l’étincelle de décharge est la même, l’énergie de décharge E de l’étincelle de décharge augmente et l’aire surfacique de l’étincelle de décharge augmente à mesure que la longueur de chemin de décharge L augmente. À cet égard, parce que la longueur de chemin de décharge L est utilisée comme paramètre corrélé à l’énergie de l’étincelle de décharge, l’état de l’étincelle de décharge peut être traduit précisément par le paramètre. En conséquence, par une intégration du paramètre lorsque la densité d’énergie D est plus grande que la valeur prédéterminée Th et une comparaison entre la valeur intégrée et le premier seuil, l’état de combustion du mélange combustible air-carburant peut être estimé avec une précision élevée.
Dans la présente commande de détermination d’état de combustion, on se concentre sur la densité d’énergie D de l’étincelle de décharge. L’état de combustion du mélange combustible air-carburant est estimé d’après la valeur intégrée de la longueur de chemin de décharge L de l’étincelle de décharge dans un état où la densité d’énergie D est plus grande que la valeur prédéterminée Th. En conséquence, même dans un environnement dans lequel le débit d’écoulement d’air dans la chambre de combustion 11b est élevé, une erreur dans l’estimation de l’état de combustion du mélange combustible air-carburant peut être supprimée.
Le mode de réalisation décrit ci-dessus peut également être modifié de la manière suivante.
Selon le mode de réalisation décrit ci-dessus, la tension secondaire V2 appliquée au chemin de détection de tension L3 est détectée. L’énergie de décharge et la longueur de chemin de décharge L sont calculées à l’aide de la tension secondaire V2 détectée. Ici, la tension secondaire V2 et la tension primaire VI ont des signes opposés et different en termes de grandeur. Toutefois, comme le montre la figure 9, du fait que l’aspect de changements dans la tension primaire VI tend à être similaire à l’aspect de changements dans la tension secondaire V2, la tension primaire VI peut être utilisée à la place de la tension secondaire V2.
Spécifiquement, l’unité de circuit d’allumage 31 peut être configurée pour inclure un chemin de détection de tension qui détecte la tension primaire VI appliquée à la bobine primaire 311A au lieu du chemin de détection de tension L3. L’énergie de décharge et la longueur de chemin de décharge L peuvent être calculées à l’aide de la tension primaire VI détectée. Lorsque l’énergie de décharge E est calculée, le calcul est réalisé d’après le produit de la valeur absolue de la tension primaire VI et de la valeur absolue du courant secondaire 12.
Selon le mode de réalisation décrit ci-dessus, comme l’indique l’expression (3), la longueur de chemin de décharge L est calculée d’après la valeur de logarithme naturel de la valeur absolue de la tension secondaire V2. Toutefois, une carte qui pose à l’avance la relation entre la tension secondaire V2 et la longueur de chemin de décharge L peut être prévue. La longueur de chemin de décharge L peut être estimée en référence à la carte, d’après la tension secondaire V2 détectée.
Selon le mode de réalisation décrit ci-dessus, le circuit de commande d’allumage 314 fixe le premier seuil. Toutefois, le circuit de commande d’allumage 314 n’est pas obligé de fixer le premier seuil. Par exemple, l’unité de commande électronique 32 peut fixer le premier seuil.
Selon le mode de réalisation décrit ci-dessus, le premier seuil servant de seuil pour déterminer si l’état de combustion du mélange combustible air-carburant est favorable ou non est fixé à une plus grande valeur à mesure que le rapport air-carburant augmente (décalage vers le côté pauvre) ou que le taux RGE augmente. Toutefois, le premier seuil peut être une valeur fixée.
Selon le mode de réalisation décrit ci-dessus, la présente commande de détermination d’état de combustion est réalisée même lorsque la commande de redécbarge est réalisée. Toutefois, lorsque la commande de redécharge est réalisée, l’état de combustion du mélange combustible air-carburant peut être considéré comme étant amélioré et la présente commande de détermination d’état de combustion peut ne pas être réalisée. Dans ce cas, la fréquence d’exécution de la commande de détermination d’état de combustion peut être réduite. Une charge placée sur le circuit de commande d’allumage 314 peut être réduite.
Selon le mode de réalisation décrit ci-dessus, la période de masquage prédéterminée est fixée pour que le point de départ soit immédiatement après que l’IGBT 312 interrompt la conduction du courant primaire II circulant en direction de la bobine primaire 311 A. Toutefois, la période de masquage peut ne pas être fixée. La période prédéterminée peut être fixée immédiatement après que l’IGBT 312 interrompt la conduction du courant primaire II circulant en direction de la bobine primaire 311 A.
Selon le mode de réalisation décrit ci-dessus, la longueur de chemin de décharge L est fixée comme paramètre corrélé à l’énergie de l’étincelle de décharge. Toutefois, l’énergie de décharge E peut être fixée comme paramètre corrélé à l’énergie de l’étincelle de décharge.
Comme le montrent les figures 10A et 10B, la relation entre la valeur intégrée de l’énergie de décharge E de l’étincelle de décharge ayant une grande densité d’énergie et la valeur de l’angle de vilebrequin (SA-2 % CA) concorde sensiblement avec la relation entre la valeur intégrée de la longueur de chemin de décharge L ayant une grande densité d’énergie et la valeur de l’angle de vilebrequin (SA-2 % CA) montrée sur les figures 8 A et 8B.
En conséquence, même lorsque l’énergie de décharge E est utilisée comme paramètre corrélé à l’énergie de l’étincelle de décharge, l’état de combustion du mélange combustible air-carburant peut être estimé avec une précision élevée. La figure 10B montre des données obtenues dans un environnement dans lequel le rapport air-carburant dans la chambre de combustion 1 lb se décale davantage vers le côté pauvre que sur la figure 10A.
L’unité de circuit d’allumage 31 selon le mode de réalisation décrit ci-dessus est montée dans le moteur 11 dans lequel un écoulement d’air, tel qu’un écoulement tourbillonnant ou un écoulement oscillant, est généré dans la chambre de combustion 1 lb par la soupape de commande d’écoulement d’air 27 ménagée près de la lumière d’admission 13, lorsqu’un mélange pauvre homogène est réalisé. Toutefois, l’unité de circuit d’allumage 31 selon le mode de réalisation décrit cidessus ne doit pas nécessairement être montée dans le moteur 11 qui est pourvu de la soupape de commande d’écoulement d’air 27.
[Autre exemple]
Selon le mode de réalisation décrit ci-dessus, le contenu de la fonction échelon u dans l’expression (4) est exprimé par une différence entre la densité d’énergie D et la valeur prédéterminée Th. On détermine si la densité d’énergie D de Tétincelle de décharge est ou non plus grande que la valeur prédéterminée Th. Toutefois, par exemple, le contenu de la fonction échelon u peut être modifié comme indiqué dans l’expression (5).
V = JL x u(E - Th x L)dt (5)
Spécifiquement, le produit de la valeur prédéterminée Th et de la longueur de chemin de décharge L peut être soustrait de l’énergie de décharge de courant E de Tétincelle de décharge. Par suite de la détermination du produit de la valeur prédéterminée Th et de la longueur de chemin de décharge L, l’énergie de décharge E de Tétincelle de décharge, qui a la longueur de chemin de décharge L et la densité d’énergie D par unité de longueur étant la valeur prédéterminée Th, est déterminée. En conséquence, on peut de même déterminer si la densité d’énergie D est ou non plus grande que la valeur prédéterminée Th par le produit de la valeur prédéterminée Th et de la longueur de chemin de décharge L qui est soustraite de l’énergie de décharge E en cours de Tétincelle de décharge.
Selon le mode de réalisation et l’autre exemple décrits ci-dessus, on calcule la longueur de chemin de décharge L d’après l’expression (4) ou l’expression (5). Toutefois, il ne faut pas nécessairement calculer la longueur de chemin de décharge L d’après l’expression (4) ou l’expression (5). Par exemple, comme le montre la figure 11, la longueur de chemin de décharge L de Tétincelle de décharge générée par la bougie d’allumage 19 peut être calculée à chaque fois qu’un troisième laps de temps prédéterminé (tel que 0,02 ms) s’écoule pendant la période prédéterminée. Toutes les longueurs de chemin de décharge L calculées à chaque fois que le troisième laps de temps prédéterminé s’écoule peuvent être ajoutées lors de l’écoulement de la période prédéterminée. La valeur intégrée de la longueur de chemin de décharge L peut ainsi être calculée. Sur le graphique montré sur la figure 11, l’étincelle de décharge pendant au moins la période prédéterminée est supposée être dans un état où la densité d’énergie D est plus élevée que le premier seuil à tout instant.
L’étincelle de décharge générée par la bougie d’allumage 19 peut être éteinte (décharge terminée) avant l’écoulement de la période prédéterminée, par suite de l’étincelle de décharge générée par la bougie d’allumage 19 qui est éteinte en raison d’un débit élevé dans les cylindres, ou du carbone produit par une combustion incomplète du carburant s’attachant à des portions périphériques externes des électrodes de la bougie d’allumage 19 et d’une décharge de contournement se produisant entre le carbone et un organe d’attache de la bougie d’allumage 19.
Dans ce cas, on suppose que la décharge se termine avant que le mélange combustible air-carburant soit suffisamment chauffé, et la vraisemblance que l’état de combustion du mélange combustible air-carburant ne soit pas favorable est élevée. A titre de contre-mesure, la commande de redécharge est immédiatement réalisée lorsque la valeur absolue du courant secondaire 12 circulant en direction du chemin de détection de courant L1 devient inférieure à un deuxième seuil pendant la période prédéterminée.
La figure 12 est un organigramme dans lequel une portion de l’organigramme de la figure 5 a été modifiée. A savoir, l’étape S440 est nouvellement ajoutée en tant qu’étape à l’issue d’une détermination NON dans un processus de détermination à l’étape S380, qui correspond à l’étape S180 sur la figure 5.
A l’étape S440, le circuit de commande d’allumage 314 détermine si la valeur absolue du courant secondaire 12 détecté à l’étape S320, qui correspond à l’étape S120, est inférieure ou non au deuxième seuil. Lorsqu’il est déterminé que la valeur absolue du courant secondaire 12 n’est pas inférieure au deuxième seuil (NON en S440), le circuit de commande d’allumage 314 revient à l’étape S300. Lorsqu’il est déterminé que la valeur absolue du courant secondaire 12 est inférieure au deuxième seuil (OUI en S440), le circuit de commande d’allumage 314 passe à l’étape S430, qui correspond à l’étape S230.
Concernant d’autres étapes, des processus aux étapes S300, S310, S33O, S340, S350, S360, S370, S390, S400, S410 et S420 sur la figure 12 sont respectivement identiques aux processus aux étapes S100, SI 10, S120, S130, S140, S150, S160, S170, S190, S200, S210 et S220 sur la figure 5.
Par suite, même si l’étincelle de décharge générée par la bougie d’allumage 19 est éteinte pendant la période prédéterminée, par suite de la réalisation immédiate de la commande de redécharge, la bougie d’allumage 19 peut à nouveau générer l’étincelle de décharge. De plus, l’intervalle entre la fin de décharge et l’étincelle de décharge qui est à nouveau générée peut être raccourci.
Comme le montre la figure 13, comme l’intervalle de décharge lorsqu’une décharge est réalisée deux fois se raccourcit, le taux de variation de couple (exprimé par un coefficient de variation (COV) sur la figure 3) peut être réduit même dans un environnement dans lequel le taux RGE est élevé. On pense qu’une raison en est que, du fait que le mélange combustible air-carburant qui a été chauffé par l’étincelle de décharge générée initialement est réchauffé par l’étincelle de décharge générée la seconde fois par la commande de redécharge, une détérioration de la capacité d’allumage et de l’état de combustion du mélange combustible air-carburant peut être supprimée.
Dans eet exemple, lorsque la valeur absolue du courant secondaire 12 circulant en direction du chemin de détection de courant Ll devient inférieure au deuxième seuil pendant la période prédéterminée, la commande de redécharge est immédiatement réalisée. Néanmoins, la détermination peut être réalisée d’après la valeur absolue de la tension primaire VI ou la valeur absolue de la tension secondaire V2 au lieu de la valeur absolue du courant secondaire 12. Spécifiquement, une configuration est possible dans laquelle la commande de redécharge est immédiatement réalisée lorsque la valeur absolue de la tension primaire VI ou la valeur absolue de la tension secondaire V2 devient inférieure à un troisième seuil fourni pour identifier zéro, pendant la période prédéterminée.
Dans cet exemple, la commande de redécharge est immédiatement réalisée lorsque la valeur absolue du courant secondaire 12 circulant en direction du chemin de détection de courant Ll devient inférieure au deuxième seuil pendant la période prédéterminée. Néanmoins, la détermination peut être réalisée d’après l’énergie de déeharge E au lieu de la valeur absolue du courant secondaire 12. Spécifiquement, une configuration est possible dans laquelle la commande de redécharge est immédiatement réalisée lorsque l’énergie de décharge E devient inférieure à un quatrième seuil.
Les relations entre la valeur prédéterminée Th et les premier à quatrième seuils sont les suivantes.
(i) La valeur prédéterminée Th est un seuil pour déterminer si l’étincelle de décharge générée par la bougie d’allumage 19 contribue ou non à une combustion du mélange combustible air-carburant.
(ii) Le premier seuil est un seuil (c’est-à-dire, un seuil de détermination prédéterminé correspondant à un premier seuil de détermination) pour déterminer que l’étincelle de décharge contribue suffisamment à la combustion du mélange combustible air-carburant, et donc que l’état de combustion du mélange air-carburant est favorable, d’après la longueur de chemin de décharge L.
(iii) Le deuxième seuil est un seuil pour déterminer si l’étincelle de décharge générée par la bougie d’allumage 19 a été éteinte ou non pendant la période prédéterminée d’après la valeur absolue du courant secondaire 12.
(iv) Le troisième seuil est un seuil pour déterminer si l’étincelle de décharge générée par la bougie d’allumage 19 a été éteinte ou non pendant la période prédéterminée d’après la valeur absolue de la tension primaire VI ou la valeur absolue de la tension secondaire V2.
(v) Le quatrième seuil est un seuil pour déterminer si l’étincelle de décharge générée par la bougie d’allumage 19 a été éteinte ou non pendant la période prédéterminée d’après l’énergie de décharge E. A cet instant, lorsque l’étincelle de décharge générée par la bougie d’allumage 19 est déterminée comme ayant été éteinte pendant la période prédéterminée, la commande de redécharge est immédiatement réalisée.
Les deuxième à quatrième seuils peuvent également être considérés comme des seuils pour déterminer si la commande de redécharge doit ou non être immédiatement réalisée.
En conséquence, les deuxième à quatrième seuils correspondent tous à un deuxième seuil de détermination qui est différent du premier seuil de détermination.
Bien entendu, l’invention n’est pas limitée aux exemples de réalisation cidessus décrits et représentés, à partir desquels on pourra prévoir d’autres modes et d’autres formes de réalisation, sans pour autant sortir du cadre de l’invention.

Claims (11)

  1. REVENDICATIONS
    1. Système de commande d’allumage pour un moteur à combustion interne (11) comprenant :
    - une bougie d’allumage (19) qui génère une étincelle de décharge entre une paire d’électrodes de décharge pour allumer un mélange combustible air-carburant dans un cylindre du moteur à combustion interne,
    - une bobine d’allumage (311) qui comprend une bobine primaire (311 A) et une bobine secondaire (311 B) et applique une tension secondaire à la bougie d’allumage par la bobine secondaire,
    - une unité de détection de valeur de tension (L3, 314) qui détecte une valeur de tension d’au moins l’une d’une tension primaire appliquée à la bobine primaire et de la tension secondaire appliquée à la bougie d’allumage, et une unité de détection de courant secondaire (Ll, 314) qui détecte un courant secondaire circulant en direction de la bougie d’allumage, le système de commande d’allumage comprenant :
    - une unité de commande de courant primaire (314) qui réalise une commande de génération de décharge une ou plusieurs fois pendant un seul cycle de combustion, la commande de génération de décharge permettant à la bougie d’allumage de générer l’étincelle de décharge par un courant primaire en direction de la bobine primaire qui est interrompu après conduction du courant primaire en direction de la bobine primaire ;
    - une unité de calcul de paramètre (314) qui calcule successivement un paramètre corrélé à l’énergie de l’étincelle de décharge d’après la valeur de tension détectée par l’unité de détection de valeur de tension ;
    - une unité de calcul de densité d’énergie (314) qui calcule successivement une densité d’énergie qui est l’énergie par unité de longueur de l’étincelle de décharge ; et
    - une unité de calcul de valeur intégrée (314) qui, lorsque la densité d’énergie calculée par l’unité de calcul de densité d’énergie est supérieure à une valeur prédéterminée pendant une période prédéterminée après que le courant primaire est interrompu pendant le seul cycle de combustion, calcule une valeur intégrée en intégrant le paramètre calculé par l’unité de calcul de paramètre pendant la période prédéterminée, dans lequel l’unité de commande de courant primaire réalise à nouveau la commande de génération de décharge lorsque la valeur intégrée calculée par l’unité de calcul de valeur intégrée est inférieure à un seuil de détermination prédéterminé.
  2. 2. Système de commande d’allumage selon la revendication 1, comprenant en outre : une unité de calcul de longueur de chemin de décharge (314) qui calcule successivement une longueur de chemin de décharge qui est une longueur de l’étincelle de décharge formée entre les électrodes de décharge, d’après la valeur de tension détectée par l’unité de détection de valeur de tension ; et une unité de calcul d’énergie de décharge (314) qui calcule successivement, en tant qu’énergie de décharge, un produit d’une valeur absolue de la valeur de tension détectée par l’unité de détection de valeur de tension et une valeur absolue du courant secondaire détecté par l’unité de détection de courant secondaire, dans lequel l’unité de calcul de densité d’énergie calcule successivement la densité d’énergie en divisant l’énergie de décharge calculée par l’unité de calcul d’énergie de décharge par la longueur de chemin de décharge calculée par l’unité de calcul de longueur de chemin de décharge.
  3. 3. Système de commande d’allumage selon la revendication 2, dans lequel :
    l’unité de calcul de longueur de chemin de décharge calcule la longueur de chemin de décharge d’après une valeur de logarithme naturel de la valeur absolue de la valeur de tension détectée par l’unité de détection de valeur de tension.
  4. 4. Système de commande d’allumage selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel :
    le seuil de détermination prédéterminé est fixé à une plus grande valeur lorsqu’un rapport air-carburant du mélange combustible air-carburant augmente.
  5. 5. Système de commande d’allumage selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel :
    le moteur à combustion interne comprend un mécanisme de recirculation de gaz d’échappement qui fait recirculer un gaz d’échappement produit par une combustion du mélange combustible air-carburant de retour vers le cylindre ; et le seuil de détermination prédéterminé est fixé à une plus grande valeur lorsqu’une quantité de recirculation du gaz d’échappement augmente.
  6. 6. Système de commande d’allumage selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel :
    l’unité de calcul de valeur intégrée calcule la valeur intégrée pendant la période prédéterminée lorsque l’unité de commande de courant primaire réalise à nouveau la commande de génération de décharge ; et l’unité de commande de courant primaire réalise à nouveau la commande de génération de décharge lorsqu’une valeur totale d’une valeur intégrée, intégrée par l’unité de calcul de valeur intégrée jusqu’à un point en cours et d’une valeur intégrée qui est en cours de calcul est inférieure au seuil de détermination prédéterminé pendant le seul cycle de combustion.
  7. 7. Système de commande d’allumage selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, comprenant en outre :
    une unité de calcul d’énergie de décharge (314) qui calcule successivement, en tant qu’énergie de décharge, un produit d’une valeur absolue de la valeur de tension détectée par l’unité de détection de valeur de tension et d’une valeur absolue du courant secondaire détecté par l’unité de détection de courant secondaire en tant qu’énergie de décharge, dans lequel le seuil de détermination prédéterminé est un premier seuil de détermination, l’unité de commande de courant primaire réalise à nouveau immédiatement la commande de génération de décharge, lorsqu’au moins l’une des valeurs est inférieure à un deuxième seuil de détermination pendant la période prédéterminée, les valeurs comprenant : (i) la valeur absolue de la valeur de tension détectée par l’unité de détection de valeur de tension ; (ii) la valeur absolue du courant secondaire détecté par l’unité de détection de courant secondaire ; et (iii) l’énergie de décharge calculée par l’unité de calcul d’énergie de décharge, le deuxième seuil de détermination étant différent du premier seuil de détermination.
  8. 8. Système de commande d’allumage selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel :
    la période prédéterminée est fixée pour qu’une période de masquage prédéterminée immédiatement après interruption du courant primaire soit exclue.
  9. 9. Système de commande d’allumage selon la revendication 2 ou 3, dans lequel :
    le paramètre est la longueur de décharge calculée par l’unité de calcul de longueur de chemin de décharge.
  10. 10. Système de commande d’allumage selon l’une quelconque des revendications 1 à 9, dans lequel :
    le moteur à combustion interne comprend une unité de génération d’écoulement d’air (27) qui génère un écoulement d’air dans le cylindre ; et l’unité de génération d’écoulement d’air génère l’écoulement d’air dans le cylindre lorsqu’un mélange air-carburant pauvre qui est homogène et pauvre est généré dans le cylindre et qu’un mélange pauvre homogène est réalisé.
  11. 11. Procédé de commande d’allumage pour un moteur à combustion interne (11) comprenant une bougie d’allumage (19) qui génère une étincelle de décharge entre une paire d’électrodes de décharge pour allumer un mélange combustible aircarburant dans un cylindre du moteur à combustion interne, une bobine d’allumage (311) qui comprend une bobine primaire (311 A) et une bobine secondaire (31 IB) et applique une tension secondaire à la bougie d’allumage par la bobine secondaire, une unité de détection de valeur de tension (L3, 314) qui détecte une valeur de tension d’au moins l’une d’une tension primaire appliquée à la bobine primaire et de la tension secondaire appliquée à la bougie d’allumage, et une unité de détection de courant secondaire (Ll, 314) qui détecte un courant secondaire circulant en direction de la bougie d’allumage, le procédé de commande d’allumage comprenant :
    la réalisation d’une commande de génération de décharge une ou plusieurs fois pendant un seul cycle de combustion, la commande de génération de décharge permettant à la bougie d’allumage de générer l’étincelle de décharge par un courant primaire en direction de la bobine primaire qui est interrompu après conduction du courant primaire en direction de la bobine primaire ;
    le calcul successivement d’un paramètre corrélé à l’énergie de l’étincelle de décharge d’après la valeur de tension détectée ;
    5 le calcul successivement d’une densité d’énergie qui est l’énergie par unité de longueur de l’étincelle de décharge ;
    lorsque la densité d’énergie calculée est plus grande qu’une valeur prédéterminée pendant une période prédéterminée après que le courant primaire est interrompu pendant le seul cycle de combustion, le calcul d’une valeur intégrée en intégrant le
    10 paramètre calculé pendant la période prédéterminée ; et la réalisation à nouveau de la commande de génération de décharge lorsque la valeur intégrée calculée est inférieure à un seuil de détermination prédéterminé.
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