JP2002540343A - 点火制御装置および点火制御方法 - Google Patents
点火制御装置および点火制御方法Info
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Abstract
(57)【要約】
本発明は、点火コイル装置を制御するための点火制御装置を内燃機関に対して提供するものである。この点火制御装置は、回転数検出装置と、角度検出装置と、計算装置と、第１の記憶装置と、オーバラップ検出装置と、第２の記憶装置と、コピー装置と、点火出力装置とを有する。前記回転数検出装置は、内燃機関の回転数を各シリンダの点火サイクル内の検出時点で検出する。前記角度検出装置は、内燃機関の目下のクランク角度を検出する。前記計算装置は、検出された回転数に相応して設定される、それぞれ次に点火すべきシリンダおよびそれに続くシリンダの点火角、相応の充電時間、および相応の充電開始角を、それぞれのシリンダの点火サイクル内にある計算時点で計算する。前記第１の記憶装置は、書き込み/読み出しメモリの形態であり、全てのシリンダのそれぞれ計算された点火角を記憶する。前記オーバラップ検出装置は、後続のシリンダの点火サイクルと、それぞれ次に点火すべきシリンダの点火サイクルとのオーバラップを検出し、相応のオーバラップ程度を設定する。前記第２の記憶装置は、ＦＩＦＯメモリの形態であり、計算された点火角を記憶する。前記コピー装置は、第１の記憶装置にあるそれぞれの点火角を第２の記憶装置に、オーバラップ程度に依存してコピーする。前記点火出力装置は、それぞれ次に点火すべきシリンダの点火角を第２の記憶装置から出力し、相応の充電時間および相応の充電開始角を出力する。
Description
【０００１】 従来の技術 本発明は、点火制御装置並びに相応する点火制御方法に関する。
【０００２】 任意の点火制御に適用することができるが、本発明並びにその基礎となる問題
を自動車に搭載された機関制御装置に関連して説明する。
を自動車に搭載された機関制御装置に関連して説明する。
【０００３】 点火コイル点火システムないし点火コイル点火装置に対して点火イベントを制
御するための点火制御装置は実質的に２つの制御機能を有する。すなわち、所望
の点火エネルギーを点火コイルの投入持続時間ないし放電持続時間を介して制御
することと、点火パルスを点火コイルの遮断時点ないし充電終了を介して角度ど
おりに制御することである。
御するための点火制御装置は実質的に２つの制御機能を有する。すなわち、所望
の点火エネルギーを点火コイルの投入持続時間ないし放電持続時間を介して制御
することと、点火パルスを点火コイルの遮断時点ないし充電終了を介して角度ど
おりに制御することである。
【０００４】 コイル式点火装置では点火コイルの充電時間を介して調整される点火エネルギ
ーが、コイルの電気スイッチ回路に印加される搭載電源電圧に相応して、並びに
電気スイッチ回路の時定数に依存して種々異なる長さである。
ーが、コイルの電気スイッチ回路に印加される搭載電源電圧に相応して、並びに
電気スイッチ回路の時定数に依存して種々異なる長さである。
【０００５】 通常はそれぞれの目標値が回転数およびその他の機関パラメータに依存して特
性マップとして制御装置にファイルされている。
性マップとして制御装置にファイルされている。
【０００６】 通常の制御装置は、角度信号を出力するために角度発生ホイールを有しており
、このホイールは角度どおりに等間隔のパルスを点火制御装置に送出する。しか
し計算遅延時間のため、点火イベントの計算は通常の点火制御装置アーキテクチ
ュアではセグメントごとにだけ行うことができる。ここで１セグメントは、クラ
ンクシャフトの７２０゜の角度インターバルをシリンダ数により割り算したもの
である。すなわち４気筒機関では１８０゜である。したがって計算で求められた
点火イベントの角度位置は、角度発生ホイールと、点火制御装置に通常備わって
いるタイマ／カウンタ（時間発生器／計数器）回路を介して十分に正確に測定す
ることができる。しかし計算自体は、検出された回転数に基づいて行われる。
、このホイールは角度どおりに等間隔のパルスを点火制御装置に送出する。しか
し計算遅延時間のため、点火イベントの計算は通常の点火制御装置アーキテクチ
ュアではセグメントごとにだけ行うことができる。ここで１セグメントは、クラ
ンクシャフトの７２０゜の角度インターバルをシリンダ数により割り算したもの
である。すなわち４気筒機関では１８０゜である。したがって計算で求められた
点火イベントの角度位置は、角度発生ホイールと、点火制御装置に通常備わって
いるタイマ／カウンタ（時間発生器／計数器）回路を介して十分に正確に測定す
ることができる。しかし計算自体は、検出された回転数に基づいて行われる。
【０００７】 通常はシリンダ個別の制御量が点火出力部に対して、すなわち１点火インター
バルないし１セグメントで一回計算され、シリンダカウンタを介して点火出力部
と同期される。すなわちシリンダカウンタは点火制御装置に、どのシリンダに対
して次に制御すべき点火信号を検出すべきかを通知する。この点火信号は充電開
始と充電終了（すなわち点火）からなる。
バルないし１セグメントで一回計算され、シリンダカウンタを介して点火出力部
と同期される。すなわちシリンダカウンタは点火制御装置に、どのシリンダに対
して次に制御すべき点火信号を検出すべきかを通知する。この点火信号は充電開
始と充電終了（すなわち点火）からなる。
【０００８】 点火イベントを計算するために、内燃機関の回転運動の角度／時間経過の診断
が常に必要である。なぜなら一方では、所定の充電時間を介してエネルギーが点
火システムで定められ、他方では充電時間の終了は所定の点火角度位置になけれ
ばならないからである。したがってどの角度インターバルに充電時間が充電開始
後に相当することになるかが既知でなければならない。この角運動を表すために
は、機関の回転数についての情報が必要である。
が常に必要である。なぜなら一方では、所定の充電時間を介してエネルギーが点
火システムで定められ、他方では充電時間の終了は所定の点火角度位置になけれ
ばならないからである。したがってどの角度インターバルに充電時間が充電開始
後に相当することになるかが既知でなければならない。この角運動を表すために
は、機関の回転数についての情報が必要である。
【０００９】 現在、オットー型内燃機関に対して通常の点火制御装置の多くでは、この情報
が点火間隔毎に一度、次に点火すべきシリンダの上死点ＯＴを基準にして固定の
角度位置にある所定の回転数検出個所で検出される。充電時間および／または回
転数が比較的に大きくなれば、充電時間の開始がますます回転数測定個所の角度
位置にまでさがり、ついには回転数測定個所が充電インターバルそのものの内に
入ってしまう。そのため先行のセグメントの回転数情報を点火イベント計算に使
用しなければならなくなる。この場合は、点火出力のオーバラップが問題となる
。
が点火間隔毎に一度、次に点火すべきシリンダの上死点ＯＴを基準にして固定の
角度位置にある所定の回転数検出個所で検出される。充電時間および／または回
転数が比較的に大きくなれば、充電時間の開始がますます回転数測定個所の角度
位置にまでさがり、ついには回転数測定個所が充電インターバルそのものの内に
入ってしまう。そのため先行のセグメントの回転数情報を点火イベント計算に使
用しなければならなくなる。この場合は、点火出力のオーバラップが問題となる
。
【００１０】 オーバラップモードになると、シリンダカウンタをオフセット分だけ補正しな
ければならない。すなわち、目下の点火インターバルに続く点火インターバルに
対する点火イベントをすでに目下の点火インターバルで制御しなければならない
。目下の点火インターバルで点火出力部により、目下のイベントの充電開始が実
際は過去のものであることが識別されると、目下の点火インターバルにおいて目
下のシリンダに対する充電開始を直ちにトリガし、後続シリンダの充電開始を遅
延しなければならない。まさにこの非オーバラップ動作からオーバラップ動作へ
の移行時には多数の点火出力方法において、後続シリンダの点火角度および充電
持続時間についての情報が欠けてしまい、そのため後続シリンダの点火角度およ
び充電時間に対して目下のシリンダの値を使用しなければならない。
ければならない。すなわち、目下の点火インターバルに続く点火インターバルに
対する点火イベントをすでに目下の点火インターバルで制御しなければならない
。目下の点火インターバルで点火出力部により、目下のイベントの充電開始が実
際は過去のものであることが識別されると、目下の点火インターバルにおいて目
下のシリンダに対する充電開始を直ちにトリガし、後続シリンダの充電開始を遅
延しなければならない。まさにこの非オーバラップ動作からオーバラップ動作へ
の移行時には多数の点火出力方法において、後続シリンダの点火角度および充電
持続時間についての情報が欠けてしまい、そのため後続シリンダの点火角度およ
び充電時間に対して目下のシリンダの値を使用しなければならない。
【００１１】 ここで比較的精確な方法は、後続シリンダの目標値を目下の点火インターバル
のデータと並行的に計算し、この値をオーバラップモードへの移行の場合のため
にバッファする。しかしこれまで、システム使用者、例えば適用者に、どの目標
データが点火出力に対して使用されるかを一義的、かつ明りょうに指示する構造
はなかった。さらに一体的で汎用使用可能な方法、場合によっては他の出力装置
と共に使用することのできる方法はなかった。
のデータと並行的に計算し、この値をオーバラップモードへの移行の場合のため
にバッファする。しかしこれまで、システム使用者、例えば適用者に、どの目標
データが点火出力に対して使用されるかを一義的、かつ明りょうに指示する構造
はなかった。さらに一体的で汎用使用可能な方法、場合によっては他の出力装置
と共に使用することのできる方法はなかった。
【００１２】 問題を説明するために図２は、４気筒内燃機関の点火順序をを概略的に示す。
【００１３】 図２でｘ軸にはクランク角度ＫＷがプロットされており、ｙ軸には−２−１−
３−４−２−の点火順序を有する点火経過ＺＺがプロットされている。完全な１
サイクルは７２０゜ＫＷであり、１サイクル時間ｔZYKに相当する。１セグメン
トは７２０゜ＫＷ／４＝１８０゜であり、１セグメント時間ｔSEGに相当する。
３−４−２−の点火順序を有する点火経過ＺＺがプロットされている。完全な１
サイクルは７２０゜ＫＷであり、１サイクル時間ｔZYKに相当する。１セグメン
トは７２０゜ＫＷ／４＝１８０゜であり、１セグメント時間ｔSEGに相当する。
【００１４】 図３は、４気筒内燃機関の第１シリンダのセグメントにおける点火制御機能経
過を、点火コイル電流ＩZの制御について概略的に示す。
過を、点火コイル電流ＩZの制御について概略的に示す。
【００１５】 ０゜で回転数Ｎが検出され、その直後の燃焼時点Ｂで充電時間ｔLおよび点火
角ｗZ（近似的に閉鎖終了角ないしが充電終了角に等しい）が特性マップから取
り出されるか、または計算される。
角ｗZ（近似的に閉鎖終了角ないしが充電終了角に等しい）が特性マップから取
り出されるか、または計算される。
【００１６】 その後、閉鎖開始角ないし充電開始角ｗLBが次式から ｗLB＝ｗZ−ｔL・ω 運動が均質であることを前提にして求められる。ここでωは回転数Ｎに相応する
角速度である。計算遅延時間の理由から、点火イベントのこの時間的かつ角度的
位置は各点火間隔で１回だけ計算される。
角速度である。計算遅延時間の理由から、点火イベントのこの時間的かつ角度的
位置は各点火間隔で１回だけ計算される。
【００１７】 充電開始角度を設定するために、カウンタＣ１により０゜から出発して角度ｗ LB がクランクシャフトセンサ信号ＫＷＳを介して検出され、角度ｗLBに達したと
き点火コイルの出力段が制御される。別のカウンタＣ２により０゜から出発して
角度ｗzがクランクシャフトセンサ信号ＫＷＳを介して検出され、角度ｗzに達し
たとき制御が遮断される。
き点火コイルの出力段が制御される。別のカウンタＣ２により０゜から出発して
角度ｗzがクランクシャフトセンサ信号ＫＷＳを介して検出され、角度ｗzに達し
たとき制御が遮断される。
【００１８】 上に述べたオーバラップモードでは、カウンタＣ１によりトリガすべきイベン
トが過去のあること、したがって充電開始が直接０゜でスタートされることが識
別される。
トが過去のあること、したがって充電開始が直接０゜でスタートされることが識
別される。
【００１９】 発明の利点 請求項１の構成を有する本発明の点火制御装置、および相応する請求項５の点
火制御方法は、公知の解決手段に対して次のような利点を有する。すなわち本発
明の装置および方法により、一体的で明りょうな、そして機関制御プラットフォ
ームに汎用使用できる、シリンダ固有の制御量を点火出力部に引き渡すことを制
御するための手段が得られるのである。この手続きは場合により、他の出力装置
、例えば噴射出力装置と共に使用することができる。出力装置への値の引き渡し
を実行することができる。
火制御方法は、公知の解決手段に対して次のような利点を有する。すなわち本発
明の装置および方法により、一体的で明りょうな、そして機関制御プラットフォ
ームに汎用使用できる、シリンダ固有の制御量を点火出力部に引き渡すことを制
御するための手段が得られるのである。この手続きは場合により、他の出力装置
、例えば噴射出力装置と共に使用することができる。出力装置への値の引き渡し
を実行することができる。
【００２０】 本発明の技術思想は、点火イベントの管理を２つのメモリブロックで実行する
ことにある。
ことにある。
【００２１】 単純にアレイとして構成された第１のメモリブロックには、点火イベントの目
標値が、目下のセグメントで点火上死点に向かっているシリンダおよび全ての後
続シリンダに対して、点火制御装置により記憶される。
標値が、目下のセグメントで点火上死点に向かっているシリンダおよび全ての後
続シリンダに対して、点火制御装置により記憶される。
【００２２】 点火出力方法は、その内部状態からどのオーバラップ程度がアクティブであり
、オーバラップカウンタをセットするかを識別する。
、オーバラップカウンタをセットするかを識別する。
【００２３】 第２のメモリブロックはＦＩＦＯメモリ（ファストインファストアウト−シフ
トレジスタ）として編成されている。ＦＩＦＯ素子は各点火インターバルにより
１エレメントだけ下方へシフトされる。オーバラップカウンタは、第１のメモリ
ブロックのどのエレメントがＦＩＦＯメモリの最上位エレメントにコピーされる
かを定める。
トレジスタ）として編成されている。ＦＩＦＯ素子は各点火インターバルにより
１エレメントだけ下方へシフトされる。オーバラップカウンタは、第１のメモリ
ブロックのどのエレメントがＦＩＦＯメモリの最上位エレメントにコピーされる
かを定める。
【００２４】 従来技術では一般的に行われるように点火出力部はそれぞれの点火角度を点火
制御装置の第１のメモリブロックから直接受け取るのではなく、点火角度ＦＩＦ
Ｏメモリから受け取る。このメモリは独立したハードウエアとして、またはＣＰ
Ｕ計算時間に依存しないでコントロールハードウエアにより制御されるＦＩＦＯ
領域として実現することができる。
制御装置の第１のメモリブロックから直接受け取るのではなく、点火角度ＦＩＦ
Ｏメモリから受け取る。このメモリは独立したハードウエアとして、またはＣＰ
Ｕ計算時間に依存しないでコントロールハードウエアにより制御されるＦＩＦＯ
領域として実現することができる。
【００２５】 特に有利には次のように構成する。すなわち、比較的高いオーバラップ程度へ
の移行時には、シリンダ固有の点火角度変化が考慮されるようにする。値引き渡
しの制御はメモリ領域を介して行われ、一時バッファを介しては行われない。メ
モリ領域は一般的なアプリケーションシステムにより通常は可視となる。すなわ
ちイベント計算を適用者に対して実行することができる。このようにしてオーバ
ラップへの移行時に必然的に発生する回転数情報の損失とこれに結び付いた公差
を後から検証することができる。マイクロコントローラでは一般的なオンチップ
ハードウエア回路により、ＦＩＦＯメモリをＣＰＵにアクセスすることなく管理
することができる。したがって本発明の方法は、ほとんど計算時間に影響されず
に実行することができる。アレイ／ＦＩＦＯメカニズムは、セグメントオーバラ
ップが発生する他の出力方法、例えば噴射出力部によっても使用することができ
る。点火角度アレイおよびオーバラップカウンタを介してオーバラップを後続セ
グメントで予測することができ、オーバラップモードへの移行時のエラーを回避
することができる。
の移行時には、シリンダ固有の点火角度変化が考慮されるようにする。値引き渡
しの制御はメモリ領域を介して行われ、一時バッファを介しては行われない。メ
モリ領域は一般的なアプリケーションシステムにより通常は可視となる。すなわ
ちイベント計算を適用者に対して実行することができる。このようにしてオーバ
ラップへの移行時に必然的に発生する回転数情報の損失とこれに結び付いた公差
を後から検証することができる。マイクロコントローラでは一般的なオンチップ
ハードウエア回路により、ＦＩＦＯメモリをＣＰＵにアクセスすることなく管理
することができる。したがって本発明の方法は、ほとんど計算時間に影響されず
に実行することができる。アレイ／ＦＩＦＯメカニズムは、セグメントオーバラ
ップが発生する他の出力方法、例えば噴射出力部によっても使用することができ
る。点火角度アレイおよびオーバラップカウンタを介してオーバラップを後続セ
グメントで予測することができ、オーバラップモードへの移行時のエラーを回避
することができる。
【００２６】 従属請求項には、請求項１に記載された点火制御装置ないし請求項５に記載さ
れた点火制御方法の有利な改善形態および実施例が記載されている。
れた点火制御方法の有利な改善形態および実施例が記載されている。
【００２７】 有利な改善形態では、診断装置が後続の点火サイクルでのオーバラップを診断
するために設けられる。
するために設けられる。
【００２８】 別の有利な改善形態では、点火角度ＦＩＦＯメモリがソフトウエア的に書き込
み／読み出しメモリに実現される。
み／読み出しメモリに実現される。
【００２９】 別の有利な実施例では、コピー装置がマイクロコントローラでのバーストメカ
ニズムにより実現される。
ニズムにより実現される。
【００３０】 図面 本発明の実施例が図面に示されており、以下詳細に説明する。
【００３１】 図１は、本発明の実施例を説明するための時間経過図である。
【００３２】 図２は、４気筒内燃機関での点火順序を示す概略図である。
【００３３】 図３は、４気筒内燃機関の第１シリンダのセグメントでの点火制御機能経過を示
す概略図である。
す概略図である。
【００３４】 実施例の説明 図面中、同じ参照符号は同じ要素または機能の同じ要素を示す。
【００３５】 図１は、本発明の実施例を説明するための時間経過図である。
【００３６】 とりわけ図１は、４気筒内燃機関に対する点火順序のタイミングを示す。ここ
では１８０゜毎に４つのセグメントがあり、シリンダ１は極端にノッキング遅角
調整されており、点火角の進角調整を介してトルクが形成される。
では１８０゜毎に４つのセグメントがあり、シリンダ１は極端にノッキング遅角
調整されており、点火角の進角調整を介してトルクが形成される。
【００３７】 ４気筒内燃機関は、コイル点火に基づく個別火花点火によって駆動される。こ
れにより、充電フェーズの開始は実施例では最大３セグメントだけ点火信号セグ
メントの前にあっても良い。なぜなら通常、点火装置の最小開放時間（電流が流
れない）を下回ることはないからである。したがってオーバラップカウンタＵの
最大値は３である。ここでＵ＝０はオーバラップのないことを意味する。２つの
メモリ装置、点火角メモリアレイＳＰ１と点火角ＦＩＦＯメモリＳＰ２はしたが
って、それぞれ４エレメント、すなわちＥＬ０，１，２，３の深さである。
れにより、充電フェーズの開始は実施例では最大３セグメントだけ点火信号セグ
メントの前にあっても良い。なぜなら通常、点火装置の最小開放時間（電流が流
れない）を下回ることはないからである。したがってオーバラップカウンタＵの
最大値は３である。ここでＵ＝０はオーバラップのないことを意味する。２つの
メモリ装置、点火角メモリアレイＳＰ１と点火角ＦＩＦＯメモリＳＰ２はしたが
って、それぞれ４エレメント、すなわちＥＬ０，１，２，３の深さである。
【００３８】 点火制御装置は、各セグメントの開始時に回転数Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３ないしＮ４
を検出し、次にＢ１，Ｂ２，Ｂ３ないしＢ４で点火角、充電時間並びに充電角を
、目下のセグメントないし目下の点火インターバルでの点火に対してと、後続シ
リンダに対する次の３セグメントでの点火に対して計算する。
を検出し、次にＢ１，Ｂ２，Ｂ３ないしＢ４で点火角、充電時間並びに充電角を
、目下のセグメントないし目下の点火インターバルでの点火に対してと、後続シ
リンダに対する次の３セグメントでの点火に対して計算する。
【００３９】 点火ＯＴ（上死点）へと運動する第１シリンダは過去に強いノッキング傾向を
示した。したがって点火角が−１０゜の遅れ角度値に調整される。３つの後続シ
リンダに対してはそれぞれ５゜の進み点火角が計算される。しかしこの点火角は
最適点火角よりは明らかに遅れている。ここでは第１のセグメントでアンチノッ
キング機能によりトルク低減が要求されるであろう。先行セグメントからのオー
バラップカウンタＵは未だゼロであるから、第１シリンダに対する遅れ点火角、
すなわち−１０゜が点火角ＦＩＦＯメモリＳＰ２の０番目のエレメント０にコピ
ーされる。読み出しアドレスは識別されたオーバラップ程度から得られる。
示した。したがって点火角が−１０゜の遅れ角度値に調整される。３つの後続シ
リンダに対してはそれぞれ５゜の進み点火角が計算される。しかしこの点火角は
最適点火角よりは明らかに遅れている。ここでは第１のセグメントでアンチノッ
キング機能によりトルク低減が要求されるであろう。先行セグメントからのオー
バラップカウンタＵは未だゼロであるから、第１シリンダに対する遅れ点火角、
すなわち−１０゜が点火角ＦＩＦＯメモリＳＰ２の０番目のエレメント０にコピ
ーされる。読み出しアドレスは識別されたオーバラップ程度から得られる。
【００４０】 点火イベントは、点火角ＦＩＦＯメモリＳＰ２から点火出力部の出力論理回路
へ、相応の問い合わせの後に引き渡される。そして点火出力部が最終的に点火信
号を制御する。これとは並行的に点火出力部は素子制御部から充電時間を受け取
る。点火出力部は回転数検出部Ｎ１からの回転数を充電時間と比較し、第１シリ
ンダの点火に対する閉鎖開始角がまだ第１セグメントを通過中であることを検出
する。したがってオーバラップカウンタＵはゼロのままである。
へ、相応の問い合わせの後に引き渡される。そして点火出力部が最終的に点火信
号を制御する。これとは並行的に点火出力部は素子制御部から充電時間を受け取
る。点火出力部は回転数検出部Ｎ１からの回転数を充電時間と比較し、第１シリ
ンダの点火に対する閉鎖開始角がまだ第１セグメントを通過中であることを検出
する。したがってオーバラップカウンタＵはゼロのままである。
【００４１】 点火角ＦＩＦＯメモリＳＰ２は出力後、第２のセグメントの開始時に１エレメ
ントだけ下方へシフトされる（方向ＯＵＴへ）。第２のセグメントでは再び、点
火イベントが目下のセグメントと後続セグメントに対して計算される。目下のシ
リンダに対する目標点火角は急激に進み方向へジャンプする。なぜなら例えば回
転むら（これも機械の往復振動を阻止しようとするアンチノッキング機能による
）の理由から、再びトルクを形成すべきだからである。
ントだけ下方へシフトされる（方向ＯＵＴへ）。第２のセグメントでは再び、点
火イベントが目下のセグメントと後続セグメントに対して計算される。目下のシ
リンダに対する目標点火角は急激に進み方向へジャンプする。なぜなら例えば回
転むら（これも機械の往復振動を阻止しようとするアンチノッキング機能による
）の理由から、再びトルクを形成すべきだからである。
【００４２】 点火出力部は、第２回転数検出部Ｎ２の回転数情報と目標充電時間を評価し、
第２シリンダの目下の点火の充電開始が実際は過去になければならない、すなわ
ち第１セグメントになければならないことを検出する。点火出力部は例えば、直
ちに充電を開始し、点火角を正確に第２のセグメントで出力することを決定する
。同時に点火出力部はオーバラップＵ＝１を識別する。
第２シリンダの目下の点火の充電開始が実際は過去になければならない、すなわ
ち第１セグメントになければならないことを検出する。点火出力部は例えば、直
ちに充電を開始し、点火角を正確に第２のセグメントで出力することを決定する
。同時に点火出力部はオーバラップＵ＝１を識別する。
【００４３】 次に高いオーバラップモードへのこの移行時に、点火角メモリアレイＳＰ１の
２つのエレメントＥＬ０とＥＬ１をコピーすべきである。したがってメモリ論理
回路（出力方法へのアクティブな介入は必要ない）は、点火角アレイＳＰ１の第
０エレメントＥＬ０と第１エレメントＥＬ１を点火角ＦＩＦＯメモリＳＰ２へコ
ピーし、後者の値から直接、新たな充電開始を今回は後続シリンダに対し、すな
わち第３シリンダに対して計算する。
２つのエレメントＥＬ０とＥＬ１をコピーすべきである。したがってメモリ論理
回路（出力方法へのアクティブな介入は必要ない）は、点火角アレイＳＰ１の第
０エレメントＥＬ０と第１エレメントＥＬ１を点火角ＦＩＦＯメモリＳＰ２へコ
ピーし、後者の値から直接、新たな充電開始を今回は後続シリンダに対し、すな
わち第３シリンダに対して計算する。
【００４４】 回転数検出部Ｎ３の呼び出しにより、点火角ＦＩＦＯメモリＳＰ２は再び１エ
レメントだけ下方へシフトされる。ここで回転数検出部は常に、別個の回転数検
出装置によってトリガされる。オーバラップカウンタは今や値Ｕ＝１であるから
、自動コピー過程（このコピー過程も回転数検出装置によりトリガされる）の際
に点火角アレイＳＰ１の第１エレメントＥＬ１、ここでは１５゜が点火角ＦＩＦ
ＯメモリＳＰ２の第１エレメントＥＬ１に転送され、このエレメントが充電開始
に対する計算プロシージャに引き渡される。
レメントだけ下方へシフトされる。ここで回転数検出部は常に、別個の回転数検
出装置によってトリガされる。オーバラップカウンタは今や値Ｕ＝１であるから
、自動コピー過程（このコピー過程も回転数検出装置によりトリガされる）の際
に点火角アレイＳＰ１の第１エレメントＥＬ１、ここでは１５゜が点火角ＦＩＦ
ＯメモリＳＰ２の第１エレメントＥＬ１に転送され、このエレメントが充電開始
に対する計算プロシージャに引き渡される。
【００４５】 同様の手順が第４セグメントの開始時にも行われる。ここでは点火角アレイＳ
Ｐ１の第１エレメントＥＬ１、−１０゜が点火角ＦＩＦＯメモリＳＰ２の第１エ
レメントＥＬ１に転送され、このエレメントが充電開始に対する計算プロシージ
ャに引き渡される。
Ｐ１の第１エレメントＥＬ１、−１０゜が点火角ＦＩＦＯメモリＳＰ２の第１エ
レメントＥＬ１に転送され、このエレメントが充電開始に対する計算プロシージ
ャに引き渡される。
【００４６】 一般的に、比較的高いオーバラップモードｎへの移行時には一度、エレメント
ＥＬ０，ＥＬ１，...ＥＬｎ（すなわち中間オーバラップモードも含めて）をコ
ピーすべきであり、同じオーバラップモードｎ内でさらにエレメントＥＬｎをコ
ピーすべきであることに注意されたい。
ＥＬ０，ＥＬ１，...ＥＬｎ（すなわち中間オーバラップモードも含めて）をコ
ピーすべきであり、同じオーバラップモードｎ内でさらにエレメントＥＬｎをコ
ピーすべきであることに注意されたい。
【００４７】 反対に比較的低いオーバラップモードｊへの移行の際には、単に相応の深さの
エレメントＥＬｊまでのコピーが行われる。したがって上記の例でオーバラップ
程度がＵ＝１からＵ＝０へ、第４シリンダから第１シリンダへの移行の際に変化
すると、点火角ＦＩＦＯメモリＳＰ２の第０エレメントだけが上書きされる。
エレメントＥＬｊまでのコピーが行われる。したがって上記の例でオーバラップ
程度がＵ＝１からＵ＝０へ、第４シリンダから第１シリンダへの移行の際に変化
すると、点火角ＦＩＦＯメモリＳＰ２の第０エレメントだけが上書きされる。
【００４８】 上記の方法を使用すべき場合、出力方法は、充電開始を計算するための計算装
置と、点火角の計算／出力を行うための計算装置とを有していなければならない
。出力方法を純粋にソフトウエア的に置換する場合には、相応する計算経路を明
りょうに分離すべきである。充電開始方法はオーバラップカウンタおよび充電時
間に引き渡される。そして充電開始方法は、オーバラップカウンタを介してアド
レシングされたアレイ素子にアクセスし、これによりオーバラップ程度がまだ有
効であるか否かを検査する。オーバラップ程度が過度に小さければ、充電開始方
法は直ちに充電をトリガし、オーバラップカウンタを増分しなければならない。
これにより、充電開始計算がメモリ論理回路により直ちに呼び出され、今回は後
続シリンダに対し、オーバラップカウンタの新たな値に相応して呼び出される。
置と、点火角の計算／出力を行うための計算装置とを有していなければならない
。出力方法を純粋にソフトウエア的に置換する場合には、相応する計算経路を明
りょうに分離すべきである。充電開始方法はオーバラップカウンタおよび充電時
間に引き渡される。そして充電開始方法は、オーバラップカウンタを介してアド
レシングされたアレイ素子にアクセスし、これによりオーバラップ程度がまだ有
効であるか否かを検査する。オーバラップ程度が過度に小さければ、充電開始方
法は直ちに充電をトリガし、オーバラップカウンタを増分しなければならない。
これにより、充電開始計算がメモリ論理回路により直ちに呼び出され、今回は後
続シリンダに対し、オーバラップカウンタの新たな値に相応して呼び出される。
【００４９】 したがって１セグメントのオーバラップの場合には、アレイ素子ＥＬ１にだけ
アクセスされ、出力ハードウエアが相応に後続シリンダに対して前もって初期化
されることとなる。更新されたオーバラップカウンタをメモリ論理回路に書き込
むことにより、充電開始計算だけが新たにトリガされるのではなく、同時に点火
角アレイＳＰ１の第１エレメントの点火角ＦＩＦＯメモリＳＰ２へのコピーも行
われる。このような自動的メモリ転送は、現在のマイクロコントローラに備わっ
ているバスコントローラでのバーストメカニズムによって通常は可能である（Ｃ
１６７コントローラでのＰＥＣまたは８０Ｃ１９７でのＰＴＳを参照）。
アクセスされ、出力ハードウエアが相応に後続シリンダに対して前もって初期化
されることとなる。更新されたオーバラップカウンタをメモリ論理回路に書き込
むことにより、充電開始計算だけが新たにトリガされるのではなく、同時に点火
角アレイＳＰ１の第１エレメントの点火角ＦＩＦＯメモリＳＰ２へのコピーも行
われる。このような自動的メモリ転送は、現在のマイクロコントローラに備わっ
ているバスコントローラでのバーストメカニズムによって通常は可能である（Ｃ
１６７コントローラでのＰＥＣまたは８０Ｃ１９７でのＰＴＳを参照）。
【００５０】 点火角ＦＩＦＯメモリＳＰ２は、回転数検出部の次の呼び出しの際にメモリ論
理回路によって自動的に１エレメントだけ下方へシフトされる。点火角出力部は
その目標値を常に、点火角ＦＩＦＯメモリの第０エレメントＥＬ０を介して受け
取り、そのため点火角計算ではそれ以上のインテリジェンスを必要としない。メ
モリ構造は通常、ソフトウエアによって実現することができる。
理回路によって自動的に１エレメントだけ下方へシフトされる。点火角出力部は
その目標値を常に、点火角ＦＩＦＯメモリの第０エレメントＥＬ０を介して受け
取り、そのため点火角計算ではそれ以上のインテリジェンスを必要としない。メ
モリ構造は通常、ソフトウエアによって実現することができる。
【００５１】 図１にはさらに前記の方法により、先行セグメントへの閉鎖開始の移行を既に
先行セグメントで診断できることが示されている。ここでは既にオーバラップの
ない動作において後続の値が点火角スタックで解釈され、これにより同じように
閉鎖開始角度計算が実行される。
先行セグメントで診断できることが示されている。ここでは既にオーバラップの
ない動作において後続の値が点火角スタックで解釈され、これにより同じように
閉鎖開始角度計算が実行される。
【００５２】 後続セグメントでの点火に対する閉鎖開始が目下のセグメントにあることが判
明すれば、直ちにオーバラップに切り換えることができる。システムが２つの割
込（閉鎖開始割込と点火割込）しか使用していなければ、点火角度と閉鎖時間が
大きく異なる場合に後続シリンダの通流開始を目下のシリンダの通流開始前にす
ることができる。このような場合があれば、後続シリンダの閉鎖開始を別の出力
チャネルで目下のシリンダの閉鎖開始と並列的に計算しなければならないことと
なる（第２の閉鎖開始割込が必要となろう）。別のトリガユニット／割込チャネ
ルがなければ、前記の方法でのオーバラップ診断モードは遮断される。
明すれば、直ちにオーバラップに切り換えることができる。システムが２つの割
込（閉鎖開始割込と点火割込）しか使用していなければ、点火角度と閉鎖時間が
大きく異なる場合に後続シリンダの通流開始を目下のシリンダの通流開始前にす
ることができる。このような場合があれば、後続シリンダの閉鎖開始を別の出力
チャネルで目下のシリンダの閉鎖開始と並列的に計算しなければならないことと
なる（第２の閉鎖開始割込が必要となろう）。別のトリガユニット／割込チャネ
ルがなければ、前記の方法でのオーバラップ診断モードは遮断される。
【００５３】 まとめると上記の実施例の時間経過は次のとおりである。
【００５４】 −ＦＩＦＯを下方へシフトする。
【００５５】 −オーバラップ程度を閉鎖時間、回転数、場合により回転数ダイナミック、点火
角度アレイおよび目下のこれまでのオーバラップ程度について識別する。
角度アレイおよび目下のこれまでのオーバラップ程度について識別する。
【００５６】 −ＦＩＦＯに、識別されたオーバラップ程度に相応して、可能なオーバラップ程
度変化を考慮して書き込む。
度変化を考慮して書き込む。
【００５７】 −第０のＦＩＦＯエレメントを点火出力部に読み出す。
【００５８】 本発明を有利な実施例に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるもの
ではなく、多種多様に変形することができる。
ではなく、多種多様に変形することができる。
【００５９】 とりわけ、記憶コピー過程ないし出力過程に対する制御メカニズムはハードウ
エアでもソフトウエアでも実現することができる。
エアでもソフトウエアでも実現することができる。
【００６０】 また任意の気筒数にも転用することができる。
【図１】 図１は、本発明の実施例を説明するための時間経過線図である。
【図２】 図２は、４気筒内燃機関での点火順序を示す概略図である。
【図３】 図３は、４気筒内燃機関の第１シリンダのセグメントでの点火制御機能経過を
示す概略図である。
示す概略図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3G019 DB13 DC07 EA15 EA16 GA01 GA05 GA14 3G084 BA16 DA27 EB06 EC02 FA25 FA38 【要約の続き】 計算された点火角を記憶する。前記コピー装置は、第１ の記憶装置にあるそれぞれの点火角を第２の記憶装置 に、オーバラップ程度に依存してコピーする。前記点火 出力装置は、それぞれ次に点火すべきシリンダの点火角 を第２の記憶装置から出力し、相応の充電時間および相 応の充電開始角を出力する。
Claims (5)
- 【請求項１】 内燃機関に対し、点火コイル装置を制御するための点火制御
装置であって、 該点火制御装置は、回転数検出装置と、角度検出装置と、計算装置と、第１の
記憶装置と、オーバラップ検出装置と、第２の記憶装置と、コピー装置と、点火
出力装置とを有し、 前記回転数検出装置は、内燃機関の回転数を各シリンダの点火サイクル内の検
出時点で検出し、 前記角度検出装置は、内燃機関の目下のクランク角度を検出し、 前記計算装置は、検出された回転数に相応して設定される、それぞれ次に点火
すべきシリンダおよびそれに続くシリンダの点火角、相応の充電時間、および相
応の充電開始角を、それぞれのシリンダの点火サイクル内にある計算時点で計算
し、 前記第１の記憶装置は、書き込み/読み出しメモリの形態であり、全てのシリ
ンダのそれぞれ計算された点火角を記憶し、 前記オーバラップ検出装置は、後続のシリンダの点火サイクルと、それぞれ次
に点火すべきシリンダの点火サイクルとのオーバラップを検出し、相応のオーバ
ラップ程度を設定し、 前記第２の記憶装置は、ＦＩＦＯメモリの形態であり、計算された点火角を記
憶し、 前記コピー装置は、第１の記憶装置にあるそれぞれの点火角を第２の記憶装置
に、オーバラップ程度に依存してコピーし、 前記点火出力装置は、それぞれ次に点火すべきシリンダの点火角を第２の記憶
装置から出力し、相応の充電時間および相応の充電開始角を出力する、 ことを特徴とする点火制御装置。 - 【請求項２】 後続の点火サイクルでのオーバラップを診断するための診断
装置が設けられている、請求項１記載の点火制御装置。 - 【請求項３】 点火角ＦＩＦＯメモリはソフトウエア的に書き込み/読み出
しメモリに実現される、請求項１または２記載の点火制御装置。 - 【請求項４】 コピー装置は、マイクロコントローラ内のバーストメカニズ
ムにより実現される、請求項１から３までのいずれか１項記載の点火制御装置。 - 【請求項５】 内燃機関に対し、点火コイル装置を制御するための点火制御
方法であって、 内燃機関の回転数を、それぞれのシリンダの点火サイクル内にある検出時点で
検出し、 内燃機関の目下のクランク角を検出し、 検出された回転数に相応して設定される、それぞれ次に点火すべきシリンダお
よびこれに続くシリンダの点火角、相応の充電時間、および相応の充電開始角を
、それぞれのシリンダの点火サイクル内にある計算時点で計算し、 全てのシリンダのそれぞれ計算された点火角を、書き込み/読み出しメモリの
形態の第１の記憶装置に記憶し、 後続のシリンダの点火サイクルと、それぞれ次に点火すべきシリンダの点火サ
イクルとのオーバラップを検出し、相応のオーバラップ程度を設定し、 ＦＩＦＯメモリの形態の第２の記憶装置を、前記計算された点火角を記憶する
ために形成し、 第１の記憶装置にあるそれぞれの点火角を第２の記憶装置に、オーバラップ程
度に依存してコピーし、 それぞれ次に点火すべきシリンダの点火角を第２の記憶装置から出力し、相応
の充電時間および相応の充電開始角を出力する、 ことを特徴とする点火制御方法。
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| PCT/DE1999/003459 WO2000057052A1 (de) | 1999-03-22 | 1999-10-28 | Zündsteuervorrichtung und -verfahren |
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| US6701895B1 (en) * | 2003-02-26 | 2004-03-09 | Ford Global Technologies, Llc | Cylinder event based spark |
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