JP2002533615A - 内燃機関の点火制御装置 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
本発明は内燃機関の点火制御装置に関する。この場合、少なくとも１つの燃焼シリンダと、充電可能な点火コイル（６，９）が設けられている。この点火コイルは１次点火電流が発生したとき、対応する燃焼シリンダを点火するためスイッチ段（２５，２６）によってスイッチング可能である。さらに点火コイル（６，９）の第１の１次点火電流のための閉角度が格納されている第１の特性マップと、点火コイル（６，９）の第２の１次点火電流のための閉角度が格納されている第２の特性マップと、燃焼シリンダ内で発生するミスファイアを検出する検出装置（２０）と、計算装置（３）とが設けられている。この計算装置は、検出されたミスファイアの個数と両方の特性マップに格納された閉角度に依存してスイッチ段（２５，２６）を制御するため、制御閉角度を計算する。
Description
【０００１】 従来の技術 本発明は、内燃機関の点火制御装置および対応する点火制御方法に関する。
【０００２】 内燃機関のためのディストリビュータのない点火システムは一般に知られてい
る。この場合、点火電圧のための機械的な回転型ディストリビュータの代わりに
、各シリンダごとに噴射システムのコントロールと電気的に接続されて分配が内
燃機関の回転数および動作状態と同期して実行される。シリンダの点火は、バッ
テリから取り出される電気エネルギーによって行われる。この場合、点火装置は
周期的に点火コイルに高電圧を発生させ、それにより燃焼室内における点火コイ
ルの各電極間にフラッシオーバが引き起こされる。スパーク中に含まれるエネル
ギーによって、圧縮された空気燃料混合気が発火する。点火時点に点火コイルの
電極において、フラッシオーバ電圧つまり点火電圧に達するまで、電圧が急速に
上昇する。スパークが点弧されると、点火プラグにおける電圧が燃焼電圧まで低
減し、その際に同時に導電状態になったスパークギャップに電流が流れる。
る。この場合、点火電圧のための機械的な回転型ディストリビュータの代わりに
、各シリンダごとに噴射システムのコントロールと電気的に接続されて分配が内
燃機関の回転数および動作状態と同期して実行される。シリンダの点火は、バッ
テリから取り出される電気エネルギーによって行われる。この場合、点火装置は
周期的に点火コイルに高電圧を発生させ、それにより燃焼室内における点火コイ
ルの各電極間にフラッシオーバが引き起こされる。スパーク中に含まれるエネル
ギーによって、圧縮された空気燃料混合気が発火する。点火時点に点火コイルの
電極において、フラッシオーバ電圧つまり点火電圧に達するまで、電圧が急速に
上昇する。スパークが点弧されると、点火プラグにおける電圧が燃焼電圧まで低
減し、その際に同時に導電状態になったスパークギャップに電流が流れる。
【０００３】 点火スパークの燃焼期間中、空気燃料混合気が燃え上がる。放電のための前提
条件がもはやなくなるとただちにスパークが消弧し、電圧が減衰しながら過渡状
態を終える。高電圧はトランス原理に従い誘導的に、１次巻線と２次巻線を有す
る点火コイルに発生する。２次巻線に接続された点火コイルの老化や消耗ないし
は摩耗が増すことで、所要点火電圧が上昇する。つまり、２次コイルに発生させ
る高電圧を高めなければならない。
条件がもはやなくなるとただちにスパークが消弧し、電圧が減衰しながら過渡状
態を終える。高電圧はトランス原理に従い誘導的に、１次巻線と２次巻線を有す
る点火コイルに発生する。２次巻線に接続された点火コイルの老化や消耗ないし
は摩耗が増すことで、所要点火電圧が上昇する。つまり、２次コイルに発生させ
る高電圧を高めなければならない。
【０００４】 各電極間で燃焼するアークの最初のフラッシオーバ後、残りの蓄積エネルギの
過渡状態終了プロセスまでの燃焼時間のことを、スパーク燃焼時間と称する。こ
の時間は、点火可能な混合気が最大の確率で電極の領域に達するよう、かなり長
くなければならない。点火コイルの摩耗が増加するにしたがって、つまり所要電
圧が高くなるにしたがって、点火コイルの１次巻線に供給される１次側のエネル
ギーが同じままだと、スパーク燃焼時間が短くなる。
過渡状態終了プロセスまでの燃焼時間のことを、スパーク燃焼時間と称する。こ
の時間は、点火可能な混合気が最大の確率で電極の領域に達するよう、かなり長
くなければならない。点火コイルの摩耗が増加するにしたがって、つまり所要電
圧が高くなるにしたがって、点火コイルの１次巻線に供給される１次側のエネル
ギーが同じままだと、スパーク燃焼時間が短くなる。
【０００５】 ２次側の回路の監視を伴う点火制御によれば、スパーク燃焼時間中に点火コイ
ルの２次側回路に流れる２次電流が点火電流センサによって測定される。この点
火電流センサは、誘導的または容量的なセンサまたは抵抗として構成されている
。この場合、２次電流が所定の閾値に達すると、そのことはシリンダ内で点火が
行われたものと認識される。しかし点火電流により測定された２次電流がその閾
値よりも低ければ、そのことは測定装置によってミスファイアであると認識され
る。後置接続された点火電流評価装置において、検出されたミスファイアがシリ
ンダごとに選択的にエラートリガ発生としてミスファイアカウンタ内で合計され
る。ミスファイアカウンタが所定のカウンタ閾値に達すると、そのシリンダに属
する噴射が遮断される。
ルの２次側回路に流れる２次電流が点火電流センサによって測定される。この点
火電流センサは、誘導的または容量的なセンサまたは抵抗として構成されている
。この場合、２次電流が所定の閾値に達すると、そのことはシリンダ内で点火が
行われたものと認識される。しかし点火電流により測定された２次電流がその閾
値よりも低ければ、そのことは測定装置によってミスファイアであると認識され
る。後置接続された点火電流評価装置において、検出されたミスファイアがシリ
ンダごとに選択的にエラートリガ発生としてミスファイアカウンタ内で合計され
る。ミスファイアカウンタが所定のカウンタ閾値に達すると、そのシリンダに属
する噴射が遮断される。
【０００６】 摩耗の増大にしたがって所要点火電圧が上昇し、それゆえ点火コイルに供給さ
れる１次エネルギーが同じままでスパーク燃焼時間が短くなると、シリンダ内で
実際には点火が行われたにもかかわらず、点火電流センサにおいて閾値にはもは
や到達しなくなる。このため２次回路の監視を伴う点火制御の場合、点火電流評
価においてエラートリガ発生となってしまい、スパーク燃焼時間が短いことに起
因してミスファイアカウンタがカウントアップしてしまう。このように、あるシ
リンダにおけるミスファイアカウンタが間違ってカウントアップしてしまうと、
最終的にはそのシリンダに対する噴射が不当に中止されてしまい、つまりはシリ
ンダが間違って遮断されてしまう。
れる１次エネルギーが同じままでスパーク燃焼時間が短くなると、シリンダ内で
実際には点火が行われたにもかかわらず、点火電流センサにおいて閾値にはもは
や到達しなくなる。このため２次回路の監視を伴う点火制御の場合、点火電流評
価においてエラートリガ発生となってしまい、スパーク燃焼時間が短いことに起
因してミスファイアカウンタがカウントアップしてしまう。このように、あるシ
リンダにおけるミスファイアカウンタが間違ってカウントアップしてしまうと、
最終的にはそのシリンダに対する噴射が不当に中止されてしまい、つまりはシリ
ンダが間違って遮断されてしまう。
【０００７】 発明の利点 これに対し、請求項１の特徴部分に記載の構成をもつ内燃機関のための本発明
による点火制御の奏する利点とは、短いスパーク燃焼時間に起因してミスファイ
アとして計数され、つまりはシリンダ噴射の不当な遮断を引き起こすおそれのあ
るエラートリガ発生（たとえば点火コイルの消耗ないしは摩耗時に所要点火電圧
上昇により引き起こされる）が回避される。
による点火制御の奏する利点とは、短いスパーク燃焼時間に起因してミスファイ
アとして計数され、つまりはシリンダ噴射の不当な遮断を引き起こすおそれのあ
るエラートリガ発生（たとえば点火コイルの消耗ないしは摩耗時に所要点火電圧
上昇により引き起こされる）が回避される。
【０００８】 この場合、点火制御装置は充電可能な点火コイルを有しており、これは１次点
火電流が発生したときに対応する燃焼シリンダを点火するためスイッチ段によっ
てスイッチング可能である。その際、第１の特性マップには点火コイルの第１の
１次点火電流のための閉角度が格納されており、第２の特性マップには点火コイ
ルの第２の１次点火電流のための閉角度が格納されている。
火電流が発生したときに対応する燃焼シリンダを点火するためスイッチ段によっ
てスイッチング可能である。その際、第１の特性マップには点火コイルの第１の
１次点火電流のための閉角度が格納されており、第２の特性マップには点火コイ
ルの第２の１次点火電流のための閉角度が格納されている。
【０００９】 さらに点火制御装置には、燃焼シリンダ内で発生するミスファイアを検出する
検出装置および計算装置が設けられており、この計算装置は、検出されたミスフ
ァイアの個数および両方の特性マップに格納された閉角度に依存してスイッチ段
を制御するために制御閉角度を計算する。
検出装置および計算装置が設けられており、この計算装置は、検出されたミスフ
ァイアの個数および両方の特性マップに格納された閉角度に依存してスイッチ段
を制御するために制御閉角度を計算する。
【００１０】 本発明の基礎とする着想は、シリンダにおいて検出されたミスファイアの個数
に依存して、対応するコイルへ供給される１次エネルギーを高めることにあり、
その際、検出されたミスファイアに基づき重み付け係数を計算し、この重み付け
係数を用いて格納されている閉角度特性マップからの差を重み付ける。
に依存して、対応するコイルへ供給される１次エネルギーを高めることにあり、
その際、検出されたミスファイアに基づき重み付け係数を計算し、この重み付け
係数を用いて格納されている閉角度特性マップからの差を重み付ける。
【００１１】 従属請求項には、請求項１に記載された点火制御装置の有利な実施形態が示さ
れている。
れている。
【００１２】 １つの有利な実施形態によれば、第１の点火電流は点火コイルの最小点火電圧
供給量に作用を及ぼす。このことの利点は、点火プラグがまだ摩耗していない間
、点火制御装置は最低所要エネルギーをもつことであり、したがって点火プラグ
の燃焼は最小となることである。
供給量に作用を及ぼす。このことの利点は、点火プラグがまだ摩耗していない間
、点火制御装置は最低所要エネルギーをもつことであり、したがって点火プラグ
の燃焼は最小となることである。
【００１３】 １つの別の有利な実施形態によれば、第２の点火電流はスイッチ段における最
大スイッチング電流に作用を及ぼす。このことの利点は、最大点火電圧供給量の
ときにスイッチ段に過負荷が加わらないことである。
大スイッチング電流に作用を及ぼす。このことの利点は、最大点火電圧供給量の
ときにスイッチ段に過負荷が加わらないことである。
【００１４】 さらに別の有利な実施形態によれば各特性マップは、内燃機関の測定回転数と
１次巻線に加わる充電電圧とに依存して格納された多数の閉角度によって構成さ
れている。
１次巻線に加わる充電電圧とに依存して格納された多数の閉角度によって構成さ
れている。
【００１５】 さらに別の１つの有利な実施形態によれば、検出装置は少なくとも１つの点火
電流センサを有しており、これは２次点火電流を測定するため点火コイルの２次
巻線と接続されている。
電流センサを有しており、これは２次点火電流を測定するため点火コイルの２次
巻線と接続されている。
【００１６】 別の有利な実施形態によれば、２次点火電流がまえもって定められた閾値より
も小さくなったとき、検出装置がミスファイア計数信号を発生する。
も小さくなったとき、検出装置がミスファイア計数信号を発生する。
【００１７】 別の有利な実施形態によれば、計算装置はミスファイア計数信号に依存して重
み付け係数を計算する。
み付け係数を計算する。
【００１８】 別の有利な実施形態によれば計算装置は減算装置を有しており、これは第１の
特性マップに格納されている閉角度と第２の特性マップに格納されている閉角度
との間における閉角度差を計算する。
特性マップに格納されている閉角度と第２の特性マップに格納されている閉角度
との間における閉角度差を計算する。
【００１９】 別の有利な実施形態によれば計算装置は乗算装置を有しており、これは閉角度
差を重み付け係数と乗算する。
差を重み付け係数と乗算する。
【００２０】 さらに別の有利な実施形態によれば計算装置は加算装置を有しており、これは
制御閉角度を計算するため、重み付けられた閉角度差を第１の特性マップに格納
された閉角度と加算する。
制御閉角度を計算するため、重み付けられた閉角度差を第１の特性マップに格納
された閉角度と加算する。
【００２１】 図面 図面には本発明の実施例が示されており、以下の説明でそれについて詳しく説
明する。
明する。
【００２２】 図１は、本発明による点火制御のブロック回路図である。
【００２３】 図２は、本発明による検出装置の１つの実施例を示す基本回路図である。
【００２４】 図３は、本発明による燃焼装置の１つの実施例を示す基本回路図である。
【００２５】 図４は、本発明による点火制御の動作説明図である。
【００２６】 実施例の説明 図１には、本発明による点火制御の１つの実施例のブロック回路図が示されて
いる。
いる。
【００２７】 電圧給電ライン１は、ライン２を介して燃焼装置３と接続されている。さらに
この電圧給電ライン１は、ライン４を介して第１の点火コイル６の１次巻線５と
接続されており、ライン７を介して第２の点火コイル９の１次巻線８と接続され
ている。図１に示された実施例には２つの点火コイル６，９だけしか示されてい
ないが、点火コイルの個数は基本的に任意に増やすことができる。図示されてい
る両方の点火コイル６，９はそれぞれ１次巻線５，８と２次巻線１０，１１を有
しており、これらは互いに誘導的に結合されている。点火コイル６，９の２次巻
線１０，１１は、点火ライン１４，１５を介して点火コイル１２，１３と接続さ
れている。さらに２次巻線１０，１１は、それらの別の端子においてライン１６
，１７を介してスター状にノード１８と接続されており、これは電流検出ライン
１９を介して検出装置２０と接続されている。検出装置２０は、計数ライン２１
およびリセットライン２２を介して計算装置３と接続されている。計算装置３は
制御ライン２３，２４を介してスイッチ段２５，２６を制御し、図示の実施例で
はトランジスタが用いられている。スイッチ段２５，２６は、ライン２７，２８
を介してそれぞれ点火コイル６，９の１次巻線５，８と接続されている。計算装
置３は、ライン２９を介して回転数センサ３０と接続されている。
この電圧給電ライン１は、ライン４を介して第１の点火コイル６の１次巻線５と
接続されており、ライン７を介して第２の点火コイル９の１次巻線８と接続され
ている。図１に示された実施例には２つの点火コイル６，９だけしか示されてい
ないが、点火コイルの個数は基本的に任意に増やすことができる。図示されてい
る両方の点火コイル６，９はそれぞれ１次巻線５，８と２次巻線１０，１１を有
しており、これらは互いに誘導的に結合されている。点火コイル６，９の２次巻
線１０，１１は、点火ライン１４，１５を介して点火コイル１２，１３と接続さ
れている。さらに２次巻線１０，１１は、それらの別の端子においてライン１６
，１７を介してスター状にノード１８と接続されており、これは電流検出ライン
１９を介して検出装置２０と接続されている。検出装置２０は、計数ライン２１
およびリセットライン２２を介して計算装置３と接続されている。計算装置３は
制御ライン２３，２４を介してスイッチ段２５，２６を制御し、図示の実施例で
はトランジスタが用いられている。スイッチ段２５，２６は、ライン２７，２８
を介してそれぞれ点火コイル６，９の１次巻線５，８と接続されている。計算装
置３は、ライン２９を介して回転数センサ３０と接続されている。
【００２８】 次に、図１に示されている点火制御の動作について説明する。点火コイル６，
９の１次巻線５，８はバッテリ電圧ＵB と接続されており、したがって点火トラ
ンジスタ２５，２６が制御されると、制御ライン２３，２４を介してそれぞれ属
する点火コイルの１次巻線に充電電流が流れる。点火を引き起こすため、対応す
る点火トランジスタ２５または２６が阻止状態にされ、ついで点火コイル６，９
における個々の２次巻線１０，１１に高電圧が形成され、その結果、個々の点火
プラグ１２，１３に点火スパークが引き起こされる。点火プラグ１２，１３にお
ける電圧はスパークの点弧後、燃焼電圧まで下がる。これと同時に、導電状態に
なったスパークギャップに電流が流れ、これによって検出ライン１９に電流が生
じる。検出装置２０は点火により引き起こされた電流を検出し、ミスファイアが
検出されたときにライン２１を介して計数信号を燃焼装置３へ送出する。
９の１次巻線５，８はバッテリ電圧ＵB と接続されており、したがって点火トラ
ンジスタ２５，２６が制御されると、制御ライン２３，２４を介してそれぞれ属
する点火コイルの１次巻線に充電電流が流れる。点火を引き起こすため、対応す
る点火トランジスタ２５または２６が阻止状態にされ、ついで点火コイル６，９
における個々の２次巻線１０，１１に高電圧が形成され、その結果、個々の点火
プラグ１２，１３に点火スパークが引き起こされる。点火プラグ１２，１３にお
ける電圧はスパークの点弧後、燃焼電圧まで下がる。これと同時に、導電状態に
なったスパークギャップに電流が流れ、これによって検出ライン１９に電流が生
じる。検出装置２０は点火により引き起こされた電流を検出し、ミスファイアが
検出されたときにライン２１を介して計数信号を燃焼装置３へ送出する。
【００２９】 図２には、図１に示した検出装置２０の実施例が示されている。検出装置２０
は測定抵抗３１として電流センサを有しており、これは検出ライン１９におかれ
ている。ノード３２においてライン３３を介して測定電圧が取り出され、これは
保護回路３４、ライン３５、バンドパスフィルタ３６ならびにライン３７を介し
て、シュミットトリガ回路３８へ供給される。比較回路３８は、測定抵抗３１に
おいて取り出された測定電圧をまえもってプログラミングされた入力可能な電圧
閾値と比較し、測定電圧が測定閾値に達すると、ライン３９を介してフリップフ
ロップをセットする。フリップフロップ４０は、計数ライン２１を介して計算装
置３と接続されている。
は測定抵抗３１として電流センサを有しており、これは検出ライン１９におかれ
ている。ノード３２においてライン３３を介して測定電圧が取り出され、これは
保護回路３４、ライン３５、バンドパスフィルタ３６ならびにライン３７を介し
て、シュミットトリガ回路３８へ供給される。比較回路３８は、測定抵抗３１に
おいて取り出された測定電圧をまえもってプログラミングされた入力可能な電圧
閾値と比較し、測定電圧が測定閾値に達すると、ライン３９を介してフリップフ
ロップをセットする。フリップフロップ４０は、計数ライン２１を介して計算装
置３と接続されている。
【００３０】 計算装置３は、リセットライン２２を介してフリップフロップ４０のリセット
端子と接続されている。シリンダにおいて点火が行われると、測定抵抗３１にお
いて十分な電圧が降下し、それがまえもってプログラミングされた閾値を下回り
、フリップフロップ４０がセットされる。フリップフロップ４０がその出力端子
において点火発生に基づきセットされたことを計算装置３が検出すると、このフ
リップフロップのリセットライン２２を介してそれが再びリセットされる。これ
に対し、測定抵抗３１における電圧降下が十分でなく、その結果、電圧が閾値に
達しなければ、フリップフロップ４０はセットされない。検出装置２０のフリッ
プフロップ４０がセットされないことを計算装置３が検出すると、計算装置３内
に設けられている内部のカウンタがシリンダごとに選択的にカウントアップされ
る。
端子と接続されている。シリンダにおいて点火が行われると、測定抵抗３１にお
いて十分な電圧が降下し、それがまえもってプログラミングされた閾値を下回り
、フリップフロップ４０がセットされる。フリップフロップ４０がその出力端子
において点火発生に基づきセットされたことを計算装置３が検出すると、このフ
リップフロップのリセットライン２２を介してそれが再びリセットされる。これ
に対し、測定抵抗３１における電圧降下が十分でなく、その結果、電圧が閾値に
達しなければ、フリップフロップ４０はセットされない。検出装置２０のフリッ
プフロップ４０がセットされないことを計算装置３が検出すると、計算装置３内
に設けられている内部のカウンタがシリンダごとに選択的にカウントアップされ
る。
【００３１】 図３には、本発明による計算装置３の実施例の基本回路図が示されている。
【００３２】 計算装置３は、ライン２を介してバッテリ電圧ＵB に接続されている。バッテ
リ電圧は測定装置４１により測定され、ライン４２，４３を介して第１の特性マ
ップ記憶装置４４および第２の特性マップ記憶装置４５へ供給される。さらに計
算装置３は回転数センサ４６と接続されており、これにより内燃機関の回転数が
測定される。測定された回転数は、ライン４７，４８を介して特性マップ記憶装
置４４，４５へ供給される。第１の特性マップ記憶装置４４は、出力ライン４９
を介して減算装置５０と接続されている。第２の特性マップ記憶装置４５は、出
力ライン５１を介してやはり減算装置５０と接続されている。減算装置５０の出
力側は、ライン５２を介して乗算装置５３と接続されている。乗算装置５３は、
出力ライン５４を介して加算装置５５へ出力信号を送出する。加算装置５５は、
乗算装置５３の出力信号と、ライン５６を介して供給された第１の特性マップ記
憶装置４４の出力信号とを加算する。加算装置５５は、制御ライン５７を介して
個々のスイッチ段へ制御信号を送出する。
リ電圧は測定装置４１により測定され、ライン４２，４３を介して第１の特性マ
ップ記憶装置４４および第２の特性マップ記憶装置４５へ供給される。さらに計
算装置３は回転数センサ４６と接続されており、これにより内燃機関の回転数が
測定される。測定された回転数は、ライン４７，４８を介して特性マップ記憶装
置４４，４５へ供給される。第１の特性マップ記憶装置４４は、出力ライン４９
を介して減算装置５０と接続されている。第２の特性マップ記憶装置４５は、出
力ライン５１を介してやはり減算装置５０と接続されている。減算装置５０の出
力側は、ライン５２を介して乗算装置５３と接続されている。乗算装置５３は、
出力ライン５４を介して加算装置５５へ出力信号を送出する。加算装置５５は、
乗算装置５３の出力信号と、ライン５６を介して供給された第１の特性マップ記
憶装置４４の出力信号とを加算する。加算装置５５は、制御ライン５７を介して
個々のスイッチ段へ制御信号を送出する。
【００３３】 さらに計算装置３は合計装置５８を有しており、この装置はそれぞれ異なるシ
リンダのミスファイアカウンタを合計し、ライン５９を介して重み付け係数計算
装置６０へカウンタ合計信号を送出する。重み付け係数計算装置６０は、ライン
６１を介して乗算装置５３へ重み付け信号を送出する。
リンダのミスファイアカウンタを合計し、ライン５９を介して重み付け係数計算
装置６０へカウンタ合計信号を送出する。重み付け係数計算装置６０は、ライン
６１を介して乗算装置５３へ重み付け信号を送出する。
【００３４】 両方の記憶装置４４，４５にはともに、閉角度特性マップがそれぞれ格納され
ている。ここで閉角度とは、点火コイル６または９の１次巻線５または８の充電
がスイッチ段２５または２６における第１のスイッチング過程によりスタートし
たときの第１のクランク角と、点火コイル６または９の点火がスイッチ段２５ま
たは２６における第２のスイッチング過程により行われたときの第２のクランク
角との間の角度差のことである。記憶装置４４，４５に格納されている特性マッ
プとしては、３次元の閉角度特性マップが用いられる。この場合、種々の回転数
とバッテリ電圧に対し多数の閉角度が格納されている。測定装置４１，４６にお
ってバッテリ電圧と回転数が測定されて、両方の記憶装置４４，４５へ供給され
る。求められた電圧と回転数に対し、格納されている閉角度がそのつど読み出さ
れる。
ている。ここで閉角度とは、点火コイル６または９の１次巻線５または８の充電
がスイッチ段２５または２６における第１のスイッチング過程によりスタートし
たときの第１のクランク角と、点火コイル６または９の点火がスイッチ段２５ま
たは２６における第２のスイッチング過程により行われたときの第２のクランク
角との間の角度差のことである。記憶装置４４，４５に格納されている特性マッ
プとしては、３次元の閉角度特性マップが用いられる。この場合、種々の回転数
とバッテリ電圧に対し多数の閉角度が格納されている。測定装置４１，４６にお
ってバッテリ電圧と回転数が測定されて、両方の記憶装置４４，４５へ供給され
る。求められた電圧と回転数に対し、格納されている閉角度がそのつど読み出さ
れる。
【００３５】 第１の特性マップ記憶装置４４に格納されている第１の特性マップＡには、点
火コイルにおける第１の１次点火電流のための閉角度が格納されている。この第
１の点火電流は、点火コイルの最小点火電圧供給量に作用を及ぼす。
火コイルにおける第１の１次点火電流のための閉角度が格納されている。この第
１の点火電流は、点火コイルの最小点火電圧供給量に作用を及ぼす。
【００３６】 第２の特性マップ記憶装置４５に格納されている第２の特性マップＢには、点
火コイルにおける第２の１次点火電流のための閉角度が格納されている。この第
２の１次点火電流は、対応するスイッチ段における最大許容スイッチング電流に
作用を及ぼし、つまりは点火コイルにおける最大可能な点火エネルギーに作用を
及ぼす。
火コイルにおける第２の１次点火電流のための閉角度が格納されている。この第
２の１次点火電流は、対応するスイッチ段における最大許容スイッチング電流に
作用を及ぼし、つまりは点火コイルにおける最大可能な点火エネルギーに作用を
及ぼす。
【００３７】 減算装置５０によって、第１の特性マップ記憶装置４４から送出された第１の
閉角度と、第２の特性マップ記憶装置４５から送出された第２の閉角度との差が
形成される。この閉角度差信号は乗算装置５３において、重み付け係数計算装置
６０により求められた重み付け係数Ｆと乗算され、その後、加算装置５５におい
て第１の閉角度と加算される。
閉角度と、第２の特性マップ記憶装置４５から送出された第２の閉角度との差が
形成される。この閉角度差信号は乗算装置５３において、重み付け係数計算装置
６０により求められた重み付け係数Ｆと乗算され、その後、加算装置５５におい
て第１の閉角度と加算される。
【００３８】 次に図４を用いて、本発明による点火制御の動作について説明する。ここには
１次点火電流が示されており、これはエンジンクランク角に依存して点火コイル
の１次巻線を流れる。０゜または３６０゜のとき、燃料シリンダはその上死点Ｏ
Ｔにある。点火Ｚは、ＯＴよりも前の所定のクランク角度において行われる。第
１の特性マップＡには第１の閉角度ａs1が格納されている。第２の特性マップＢ
には第２の閉角度ａs2が格納されている。クランク角ＫＷ１のときにたとえば点
火コイル６のスイッチ段２５が閉じられ、充電１次電流が１次巻線５へ流れる。
閉角度ａs1後、クランク角ＫＷz において点火が行われる。閉角度ａは、角速度
Ｗと閉鎖時間ＴS の積に対応する。クランク角ＫＷZ において、点火コイルを流
れる１次電流は第１の１次電流値ＩＰ１に達する。この第１の点火電流ＩＰ１は
、点火コイルにおける最小点火電圧供給量に作用を及ぼす。新たな点火プラグに
おいて制御はまずはじめ、特性マップＡに格納されている閉角度ａS1に従って行
われる。特性マップＢには第２の閉角度ａS2が格納されており、これによって点
火コイルの充電がすでにクランク角ＫＷ２において始まるようになり、その結果
、これには点火時点においていっそう高い１次点火電流ＩＰ２が流れるようにな
る。この第２の点火電流ＩＰ２は、スイッチ段における最大許容スイッチング電
流に対応し、つまりは点火コイルにおける最大可能点火エネルギーに対応する。
１次点火電流が示されており、これはエンジンクランク角に依存して点火コイル
の１次巻線を流れる。０゜または３６０゜のとき、燃料シリンダはその上死点Ｏ
Ｔにある。点火Ｚは、ＯＴよりも前の所定のクランク角度において行われる。第
１の特性マップＡには第１の閉角度ａs1が格納されている。第２の特性マップＢ
には第２の閉角度ａs2が格納されている。クランク角ＫＷ１のときにたとえば点
火コイル６のスイッチ段２５が閉じられ、充電１次電流が１次巻線５へ流れる。
閉角度ａs1後、クランク角ＫＷz において点火が行われる。閉角度ａは、角速度
Ｗと閉鎖時間ＴS の積に対応する。クランク角ＫＷZ において、点火コイルを流
れる１次電流は第１の１次電流値ＩＰ１に達する。この第１の点火電流ＩＰ１は
、点火コイルにおける最小点火電圧供給量に作用を及ぼす。新たな点火プラグに
おいて制御はまずはじめ、特性マップＡに格納されている閉角度ａS1に従って行
われる。特性マップＢには第２の閉角度ａS2が格納されており、これによって点
火コイルの充電がすでにクランク角ＫＷ２において始まるようになり、その結果
、これには点火時点においていっそう高い１次点火電流ＩＰ２が流れるようにな
る。この第２の点火電流ＩＰ２は、スイッチ段における最大許容スイッチング電
流に対応し、つまりは点火コイルにおける最大可能点火エネルギーに対応する。
【００３９】 新たな点火コイルでは所要点火電圧はまだ高くなっていないので、すでに１次
点火電流ＩＰ２において点火時点に点火プラグにおいて十分なスパーク燃焼時間
が得られるようになる。点火プラグの摩耗が増すにつれて所要点火電圧が上昇し
、スパーク燃焼時間が短くなる。このようにスパーク燃焼時間が短くなることで
、測定値が閾値よりも小さくなるとただちに検出装置２０は、点火が行われたに
もかかわらずミスファイアであると検出することになる。このようなエラートリ
ガを回避するため、特性マップＡに格納されている第１の閉角度ａS1が、第２の
閉角度ａS2と第１の閉角度ａS1との間における重み付けられた差だけ高められ、
その結果、閉角度βが生じることになる。
点火電流ＩＰ２において点火時点に点火プラグにおいて十分なスパーク燃焼時間
が得られるようになる。点火プラグの摩耗が増すにつれて所要点火電圧が上昇し
、スパーク燃焼時間が短くなる。このようにスパーク燃焼時間が短くなることで
、測定値が閾値よりも小さくなるとただちに検出装置２０は、点火が行われたに
もかかわらずミスファイアであると検出することになる。このようなエラートリ
ガを回避するため、特性マップＡに格納されている第１の閉角度ａS1が、第２の
閉角度ａS2と第１の閉角度ａS1との間における重み付けられた差だけ高められ、
その結果、閉角度βが生じることになる。
【００４０】 ここで、 β＝ａS1＋Ｆ×（ａS2−ａS1） が成り立つ。
【００４１】 図４からわかるように、閉鎖はすでにクランク角ＫＷ３において行われて、点
火時点でコイルが１次電流ＩＰ３まで充電されるようになる。したがってこの点
火制御によれば、エラートリガが検出されたとき、捕捉されたミスファイアの個
数に依存して１次電流が高められる。ここで点火コイルにおけるエネルギーが十
分であれば、それ以上エラートリガは検出されず、点火制御装置によってもシリ
ンダは遮断されない。しかしこれとは逆の状況において実際にミスファイアが生
じているならば、カウンタはさらにカウントアップされ、重み付け係数計算装置
６０において計算される重み付け係数Ｆがさらに高められ、これは制御閉角度β
が第２の特性マップＢに格納されている第２の閉角度ａS2の大きさに達するまで
高められる。これによって最大に許容される第２の１次点火電流ＩＰ２が引き起
こされ、これは超えてはならないものである。この最大１次電流ＩＰ２にもかか
わらずカウンタがさらに上昇すると、実際にミスファイアがシリンダに生じたこ
とが点火制御装置によって検出され、そのシリンダの噴射が遮断される。
火時点でコイルが１次電流ＩＰ３まで充電されるようになる。したがってこの点
火制御によれば、エラートリガが検出されたとき、捕捉されたミスファイアの個
数に依存して１次電流が高められる。ここで点火コイルにおけるエネルギーが十
分であれば、それ以上エラートリガは検出されず、点火制御装置によってもシリ
ンダは遮断されない。しかしこれとは逆の状況において実際にミスファイアが生
じているならば、カウンタはさらにカウントアップされ、重み付け係数計算装置
６０において計算される重み付け係数Ｆがさらに高められ、これは制御閉角度β
が第２の特性マップＢに格納されている第２の閉角度ａS2の大きさに達するまで
高められる。これによって最大に許容される第２の１次点火電流ＩＰ２が引き起
こされ、これは超えてはならないものである。この最大１次電流ＩＰ２にもかか
わらずカウンタがさらに上昇すると、実際にミスファイアがシリンダに生じたこ
とが点火制御装置によって検出され、そのシリンダの噴射が遮断される。
【００４２】 本発明による点火制御装置によれば１つの有利な実施形態において、各シリン
ダのための点火コイルの１次巻線を流れる１次電流が、そのシリンダから検出さ
れたエラートリガ発生に従って別個に調整される。
ダのための点火コイルの１次巻線を流れる１次電流が、そのシリンダから検出さ
れたエラートリガ発生に従って別個に調整される。
【００４３】 別の実施形態によれば、すべてのシリンダにおけるエラートリガに依存して、
種々の点火コイルにおけるすべての１次巻線に流れる１次電流が調整される。
種々の点火コイルにおけるすべての１次巻線に流れる１次電流が調整される。
【００４４】 検出されたミスファイアの個数に基づき点火制御装置３によってシリンダが遮
断された後、そのシリンダは重み付け係数Ｆを求める際にもはや考慮されない。
断された後、そのシリンダは重み付け係数Ｆを求める際にもはや考慮されない。
【００４５】 重み付け係数Ｆの計算は様々なやり方で行うことができ、たとえば検出された
ミスファイアの個数に正比例させることができる。
ミスファイアの個数に正比例させることができる。
【００４６】 本発明による点火制御により、スパーク燃焼時間に基づきエラートリガ発生を
防止することができ、シリンダが不当に遮断されてしまうことが回避される。
防止することができ、シリンダが不当に遮断されてしまうことが回避される。
【図面の簡単な説明】
【図１】 点火制御のブロック回路図である。
【図２】 本発明による検出装置の１つの実施例を示す基本回路図である。
【図３】 本発明による燃焼装置の１つの実施例を示す基本回路図である。
【図４】 本発明による点火制御の動作説明図である。
１ ライン ２ ライン ３ 計算装置 ４ ライン ５ １次巻線 ６ 点火コイル ７ ライン ８ １次巻線 ９ 点火コイル １０ ２次巻線 １１ ２次巻線 １２ 点火プラグ １３ 点火プラグ １４ ライン １５ ライン １６ ライン １７ ライン １８ ノード １９ ライン ２０ 検出装置 ２１ ライン ２２ ライン ２３ 制御ライン ２４ 制御ライン ２５ スイッチ段 ２６ スイッチ段 ２７ ライン ２８ ライン ２９ ライン ３０ 回転数センサ ３１ 測定抵抗 ３２ ノード ３３ ライン ３４ 保護回路 ３５ ライン ３６ バンドパス ３７ ライン ３８ シュミットトリガ ３９ ライン ４０ フリップフロップ ４１ バッテリ電圧検出装置 ４２ ライン ４３ ライン ４４ 特性マップ記憶装置 ４５ 特性マップ記憶装置 ４６ 回転数測定装置 ４７ ライン ４８ ライン ４９ ライン ５０ 減算装置 ５１ ライン ５２ ライン ５３ 乗算装置 ５４ ライン ５５ 加算装置 ５６ ライン ５７ ライン ５８ 合計装置 ５９ ライン ６０ 重み付け係数計算装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジークフリート ヘルツトラー ドイツ連邦共和国 ボーランデン クライ エンビュールシュトラーセ 16 Ｆターム(参考） 3G019 CC15 CD00 DB02 DB06 DB13 DC07 EA13 EA14 EA16 GA05 LA05 3G084 BA16 DA28 EA01 EA11 EB08 EB24 EB25 FA24 FA33
Claims (11)
- 【請求項１】 内燃機関の点火制御装置において、 少なくとも１つの燃焼シリンダと、 充電可能な点火コイル（６，９）が設けられており、該点火コイルは１次点火
電流が発生したとき、対応する燃焼シリンダを点火するためスイッチ段（２５，
２６）によってスイッチング可能であり、 点火コイル（６，９）の第１の１次点火電流のための閉角度が格納されている
第１の特性マップと、 点火コイル（６，９）の第２の１次点火電流のための閉角度が格納されている
第２の特性マップと、 燃焼シリンダ内で発生するミスファイアを検出する検出装置（２０）と、 計算装置（３）が設けられており、該計算装置は、検出されたミスファイアの
個数と両方の特性マップに格納された閉角度に依存してスイッチ段（２５，２６
）を制御するため、制御閉角度を計算することを特徴とする、 内燃機関のための点火制御装置。 - 【請求項２】 第１の点火電流は、点火コイル（６，９）における最低点火
電圧供給量に作用を及ぼす、請求項１記載の点火制御装置。 - 【請求項３】 第２の点火電流は、スイッチ段（２５，２６）における最大
スイッチ電流に作用を及ぼし、つまりは点火コイルにおける最大可能点火エネル
ギーに作用を及ぼす、請求項１または２記載の点火制御装置。 - 【請求項４】 前記特性マップ内に、内燃機関の回転数と点火コイルの１次
巻線に加わる充電電圧とに依存して多数の閉角度が格納されている、請求項１か
ら３のいずれか１項記載の点火制御装置。 - 【請求項５】 前記検出装置（２０）は少なくとも１つの点火電流センサ（
３１）を有しており、該点火電流センサは、２次点火電流を検出するため点火コ
イル（６，９）の２次巻線（１０，１１）と接続されている、請求項１から４の
いずれか１項記載の点火制御装置。 - 【請求項６】 前記検出装置（２０）は、２次点火電流がまえもって定めら
れた閾値を下回ったときにミスファイア計数信号を発生する、請求項１から５の
いずれか１項記載の点火制御装置。 - 【請求項７】 前記計算装置（３）は重み付け係数計算装置（６０）を有し
ており、該重み付け係数計算装置（６０）は、ミスファイア計数信号に依存して
重み付け係数Ｆを計算する、請求項１から６のいずれか１項記載の点火制御装置
。 - 【請求項８】 前記計算装置（３）は減算装置（５０）を有しており、該減
算装置は第１の特性マップに格納されている第１の閉角度と、第２の特性マップ
に格納されている閉角度との間における閉角度差を計算する、請求項１から７の
いずれか１項記載の点火制御装置。 - 【請求項９】 前記計算装置（３）は乗算装置（５３）を有しており、該乗
算装置は前記閉角度差を重み付け係数（Ｆ）と乗算する、請求項１から８のいず
れか１項記載の点火制御装置。 - 【請求項１０】 前記計算装置（３）は加算装置（５５）を有しており、該
加算装置は制御閉角度を計算するため、重み付けられた閉角度差を第１の特性マ
ップに格納されている閉角度と加算する、請求項１から９のいずれか１項記載の
点火制御装置。 - 【請求項１１】 少なくと１つの燃焼シリンダを備えた内燃機関の点火制御
方法において、 点火コイルにおける第１の１次点火電流のための閉角度を含む第１の特性マッ
プを格納するステップと、 点火コイルにおける第２の１次点火電流のための閉角度を含む第２の特性マッ
プを格納するステップと、 燃焼シリンダに発生するミスファイアを検出するステップと、 検出されたミスファイアの個数と前記の２つの特性マップ内に格納されている
閉角度とに依存して、制御閉角度を計算するステップと、 計算された制御閉角度により点火コイルと接続されているスイッチ段を制御す
るステップとを有することを特徴とする、 内燃機関の点火制御方法。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19860377.0 | 1998-12-28 | ||
| DE19860377A DE19860377A1 (de) | 1998-12-28 | 1998-12-28 | Zündsteuerung für Brennkraftmaschine |
| PCT/DE1999/002794 WO2000039455A1 (de) | 1998-12-28 | 1999-09-03 | Zündsteuerung für brennkraftmaschine |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002533615A true JP2002533615A (ja) | 2002-10-08 |
Family
ID=7892879
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000591325A Pending JP2002533615A (ja) | 1998-12-28 | 1999-09-03 | 内燃機関の点火制御装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP1066470B1 (ja) |
| JP (1) | JP2002533615A (ja) |
| KR (1) | KR20010040403A (ja) |
| DE (2) | DE19860377A1 (ja) |
| WO (1) | WO2000039455A1 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102007007438B4 (de) * | 2007-02-15 | 2019-08-29 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Verfahren und Steuergerät zum Erkennen einer von der Gemischzusammensetzung abhängigen Aussetzerart eines Zündaussetzers und zur Adaption von Applikationsparametern |
| ITMI20130002A1 (it) * | 2013-01-03 | 2014-07-04 | St Microelectronics Srl | Apparato di controllo di una candela di accensione e sistema di accensione elettronica di motori con protezione da secondario aperto |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4351306A (en) * | 1981-05-26 | 1982-09-28 | General Motors Corporation | Electronic ignition system |
| JPS60162060A (ja) * | 1984-02-03 | 1985-08-23 | Toyota Motor Corp | エンジンの点火時期制御方法 |
| US4913117A (en) * | 1987-08-05 | 1990-04-03 | Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha | Control apparatus of an internal combustion engine |
| JP3727414B2 (ja) * | 1995-05-10 | 2005-12-14 | 株式会社日本自動車部品総合研究所 | 燃焼状態検出装置 |
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1998
- 1998-12-28 DE DE19860377A patent/DE19860377A1/de not_active Withdrawn
-
1999
- 1999-09-03 KR KR1020007008096A patent/KR20010040403A/ko not_active Application Discontinuation
- 1999-09-03 JP JP2000591325A patent/JP2002533615A/ja active Pending
- 1999-09-03 DE DE59908957T patent/DE59908957D1/de not_active Expired - Fee Related
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- 1999-09-03 WO PCT/DE1999/002794 patent/WO2000039455A1/de not_active Application Discontinuation
Also Published As
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