JP2007040264A - Engine ignition control device - Google Patents

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Koji Hiratani
康治 平谷
Toshiya Kono
十史弥 河野
Masahiro Fukuzumi
雅洋 福住
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an ignition control device adaptable to a change in ignition timing without causing the deterioration of an ignition coil. <P>SOLUTION: The ignition control device comprises the ignition coil 45 having a primary coil 45a to be connected to a battery via a switch and a secondary coil 45b to be connected to an ignition plug 41 for igniting the ignition plug 41 with the energization/deenergization of the primary coil 45a, ignition timing control means (Steps S40, S50, S110) for igniting the ignition plug 41 in a delayed ignition mode or in an advanced ignition mode depending on the operated condition of an engine, a catalyst activation determining means (Step S10) for determining whether an exhaust purifying catalyst 36 is in a partially activated condition or not, and coil energization control means (Steps S20, S30) for starting the energization of the primary coil 45a at a timing in the advanced ignition mode independently of the operated condition of the engine when the exhaust purifying catalyst 36 is in the partially activated condition. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

この発明は、エンジンの点火を制御する装置に関する。   The present invention relates to an apparatus for controlling ignition of an engine.

エンジンの排気通路には、排ガスを浄化する触媒が設けられている。この触媒は活性温度以上の高温にならなければ排気浄化性能を発揮できない。そこで従来は触媒を早期に活性状態にするために、触媒の暖機中は点火時期を、通常の点火時期(MBT(Minimmum Spark Advance for Best Torque;最大トルク最小進角点火時期))よりも遅角していた。
特開平6−146955号公報
A catalyst for purifying exhaust gas is provided in the exhaust passage of the engine. This catalyst cannot exhibit exhaust purification performance unless it is at a temperature higher than the activation temperature. Therefore, conventionally, in order to activate the catalyst early, the ignition timing is delayed from the normal ignition timing (MBT (Minimum Spark Advance for Best Torque)) during warm-up of the catalyst. It was horny.
JP-A-6-146955

しかし、このような暖機途中では、触媒の排ガス浄化性能が不十分であるので、触媒が完全に活性するまでに時間がかかっても、エンジンから排出される未燃炭化水素(以下適宜「排出未燃HC」と略す)の排出量を減少させたほうが、車両全体として大気に排出される未燃HCを減少できる可能性がある。発明者らによれば所定の運転条件下では、点火プラグの点火時期を、暖機後の点火時期よりも進角することで、エンジンから排出される未燃炭化水素などの排気成分を低減することができることが確認された。そこで発明者らはエンジンの運転状態によって、点火時期をMBTよりも遅角するモード(以下「遅角点火モード」という)と、点火時期をMBTよりも進角するモード(以下「進角点火モード」という)とを使い分けることによって、車両全体として大気に排出される未燃HCを減少するようにした。   However, since the exhaust gas purification performance of the catalyst is insufficient during such warming-up, unburned hydrocarbons (hereinafter referred to as “emissions”) are discharged from the engine even if it takes time until the catalyst is fully activated. Decreasing the amount of emission of “unburned HC”) may reduce the amount of unburned HC discharged to the atmosphere as a whole vehicle. According to the inventors, under predetermined operating conditions, the ignition timing of the spark plug is advanced from the ignition timing after warm-up, thereby reducing exhaust components such as unburned hydrocarbons discharged from the engine. It was confirmed that it was possible. Therefore, the inventors of the present invention have a mode in which the ignition timing is retarded from MBT (hereinafter referred to as “retarded ignition mode”) and a mode in which the ignition timing is advanced from MBT (hereinafter referred to as “advanced ignition mode”). ”), The unburned HC discharged into the atmosphere as a whole vehicle is reduced.

ところが点火時期を進角状態から遅角状態に変更する場合には、イグニッションコイルの充電が長すぎて発熱による劣化が生じる可能性がある。その反対に点火時期を遅角状態から進角状態に変更する場合には、イグニッションコイルの充電が間に合わない可能性がある。   However, when the ignition timing is changed from the advanced state to the retarded state, the ignition coil is charged too long, and there is a possibility of deterioration due to heat generation. On the other hand, when the ignition timing is changed from the retarded state to the advanced angle state, there is a possibility that the ignition coil cannot be charged in time.

本発明は、このような従来の問題点に着目してなされたものであり、イグニッションコイルの劣化を招くことなく点火時期の変化にも対応することができる点火制御装置を提供することを目的としている。   The present invention has been made paying attention to such conventional problems, and an object of the present invention is to provide an ignition control device that can cope with changes in ignition timing without causing deterioration of the ignition coil. Yes.

本発明は以下のような解決手段によって前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために本発明の実施形態に対応する符号を付するが、これに限定されるものではない。   The present invention solves the above problems by the following means. In addition, in order to make an understanding easy, although the code | symbol corresponding to embodiment of this invention is attached | subjected, it is not limited to this.

本発明は、スイッチ(61)を介してバッテリ(62)に接続される一次コイル(45a)と、点火プラグ(41)に接続される二次コイル(45b)とを備え、一次コイル(45a)への通電の断続によって点火プラグ(41)を点火するイグニッションコイル(45)と、エンジンの運転状態に応じて点火プラグ(41)を、通常運転での点火時期よりも進角した点火時期で点火する進角点火モード又は通常運転での点火時期よりも遅角した点火時期で点火する遅角点火モードで点火する点火時期制御手段(ステップS40,S50,S110)と、排気浄化触媒(36)が一部活性の状態であるか否かを判定する触媒活性判定手段(ステップS10)と、排気浄化触媒(36)が一部活性状態のときには、エンジンの運転状態にかかわらず、前記進角点火モードのタイミングで前記一次コイル(45a)への通電を開始するコイル通電制御手段(ステップS20,S30)とを有することを特徴とする。   The present invention includes a primary coil (45a) connected to a battery (62) via a switch (61) and a secondary coil (45b) connected to a spark plug (41), and the primary coil (45a). The ignition coil (45) that ignites the ignition plug (41) by intermittently energizing the ignition plug and the ignition plug (41) according to the operating state of the engine are ignited at an ignition timing advanced from the ignition timing in normal operation. An ignition timing control means (steps S40, S50, S110) for igniting in an advanced ignition mode for performing ignition or a retarded ignition mode for igniting with an ignition timing delayed from that in normal operation, and an exhaust purification catalyst (36) When the catalyst activity determining means (step S10) for determining whether or not the engine is partially activated and the exhaust purification catalyst (36) are partially activated, the engine operating condition is related. Not, and having a coil energization control means for starting the energization of the the advanced ignition mode the primary coil at the timing of (45a) (step S20, S30).

本発明によれば、エンジンの運転状態に応じて点火プラグを、遅角点火モード又は進角点火モードで点火するともに、排気浄化触媒が一部活性状態のときには、エンジンの運転状態にかかわらず、進角点火モードのタイミングで一次コイルへの通電を開始するようにしたので、点火時期を遅角状態から進角状態に変更する場合であっても、イグニッションコイルを十分に充電することができるのである。   According to the present invention, the ignition plug is ignited in the retarded ignition mode or the advanced ignition mode according to the operating state of the engine, and when the exhaust purification catalyst is partially activated, regardless of the operating state of the engine, Since the primary coil is energized at the timing of the advance ignition mode, the ignition coil can be sufficiently charged even when the ignition timing is changed from the retarded state to the advanced state. is there.

以下では図面等を参照して本発明の実施の形態についてさらに詳しく説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.

図1は、本発明によるエンジンの点火制御装置の一実施形態を示す図である。   FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of an engine ignition control apparatus according to the present invention.

エンジン1は、筒内直噴タイプの火花点火式エンジンである。エンジン1は、燃焼室11に吸気弁22及び排気弁32を介して吸気通路21及び排気通路31を接続する。吸気カム23は吸気弁22を開閉する。排気カム33は排気弁32を開閉する。   The engine 1 is an in-cylinder direct injection type spark ignition engine. The engine 1 connects an intake passage 21 and an exhaust passage 31 to the combustion chamber 11 via an intake valve 22 and an exhaust valve 32. The intake cam 23 opens and closes the intake valve 22. The exhaust cam 33 opens and closes the exhaust valve 32.

排気浄化触媒36は触媒雰囲気が理論空燃比のときに窒素酸化物(NOx)、炭化水素(HC)及び一酸化炭素(CO)を同時に浄化する三元触媒である。   The exhaust purification catalyst 36 is a three-way catalyst that simultaneously purifies nitrogen oxides (NOx), hydrocarbons (HC), and carbon monoxide (CO) when the catalyst atmosphere is at the stoichiometric air-fuel ratio.

空燃比センサ34は、排気浄化触媒36の上流に設けられ、排気浄化触媒36に流入する排ガスの空燃比を検出する。   The air-fuel ratio sensor 34 is provided upstream of the exhaust purification catalyst 36 and detects the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing into the exhaust purification catalyst 36.

燃料噴射弁42は、燃焼室11の略中心付近であってエンジン前方側にオフセットかつ傾斜して配置される。燃料噴射弁42はマルチホール噴射弁である。点火プラグ41は、燃料噴射弁42の反対側のエンジン後方側に傾斜して配置される。点火プラグ41は、イグニッションコイル45に接続され、高電圧を発生する。   The fuel injection valve 42 is disposed in the vicinity of the approximate center of the combustion chamber 11 and offset and inclined toward the front side of the engine. The fuel injection valve 42 is a multi-hole injection valve. The spark plug 41 is disposed so as to be inclined toward the rear side of the engine opposite to the fuel injection valve 42. The spark plug 41 is connected to the ignition coil 45 and generates a high voltage.

ピストン12は、冠面に上方から見て円形のキャビティが形成されている。   The piston 12 has a circular cavity formed in the crown surface when viewed from above.

コントローラ50は中央演算装置(CPU)、読み出し専用メモリ(ROM)、ランダムアクセスメモリ(RAM)及び入出力インタフェース(I/Oインタフェース)を備えたマイクロコンピュータで構成される。なおコントローラ50を複数のマイクロコンピュータで構成してもよい。コントローラ50は、エアフロメータ信号、アクセル開度信号、クランク角センサ信号、水温センサ13の信号、空燃比センサ34の信号、触媒温度センサ35に基づいて燃料噴射弁42の燃料噴射時期や点火プラグ41の点火時期などを制御する。コントローラ50の具体的な制御については後述する。   The controller 50 includes a microcomputer having a central processing unit (CPU), a read only memory (ROM), a random access memory (RAM), and an input / output interface (I / O interface). The controller 50 may be composed of a plurality of microcomputers. The controller 50 determines the fuel injection timing of the fuel injection valve 42 and the spark plug 41 based on the air flow meter signal, accelerator opening signal, crank angle sensor signal, water temperature sensor 13 signal, air-fuel ratio sensor 34 signal, and catalyst temperature sensor 35. Control the ignition timing. Specific control of the controller 50 will be described later.

図2はイグニッションコイルについて説明する図である。   FIG. 2 is a view for explaining the ignition coil.

図2(A)に示すように、イグニッションコイル45は、一次コイル45aと、二次コイル45bとを有する。一次コイル45aはスイッチ61を介してバッテリ62を接続する。二次コイル45bは点火プラグ12を接続する。   As shown in FIG. 2A, the ignition coil 45 includes a primary coil 45a and a secondary coil 45b. The primary coil 45 a connects the battery 62 via the switch 61. The secondary coil 45b connects the spark plug 12.

図2(B)に示すように、例えば時刻t21でスイッチ61を閉じて一次コイル45aに電流を流し、時刻t22でスイッチ61を開くと、一次コイル45aには自己誘導作用により起電力が誘起されると同時に、二次コイル45bには相互誘導作用により起電力が誘起され、高電圧が発生する。 As shown in FIG. 2 (B), for example, by closing the switch 61 current flows in the primary coil 45a at time t 21, when opening the switch 61 at time t 22, the electromotive force by the self-induction effect in the primary coil 45a At the same time, an electromotive force is induced in the secondary coil 45b by a mutual induction action, and a high voltage is generated.

図3は、遅角点火モードにおける噴霧及び混合気挙動を示す図である。   FIG. 3 is a diagram showing the spray and mixture behavior in the retarded ignition mode.

遅角点火モードにおいては、圧縮行程後半(例えば50degBTDC程度)で燃料を噴射する(図3(A))。すると噴射された燃料は、キャビティ底面に衝突し、さらにキャビティ側面に誘導され(図3(B))、燃焼室内を循環流動する(図3(C))。このような状態では上死点以降(例えば20degATDC程度)に点火時期を設定しても、安定した燃焼が得られる。また点火時期が遅角されることにより燃焼が緩慢になり、排気温度が上昇し、未燃炭化水素(未燃HC)の排出が抑制される。   In the retarded ignition mode, fuel is injected in the latter half of the compression stroke (for example, about 50 degBTDC) (FIG. 3A). Then, the injected fuel collides with the bottom surface of the cavity, is further guided to the side surface of the cavity (FIG. 3B), and circulates and flows in the combustion chamber (FIG. 3C). In such a state, even if the ignition timing is set after top dead center (for example, about 20 degATDC), stable combustion can be obtained. Further, by retarding the ignition timing, the combustion becomes slow, the exhaust temperature rises, and the emission of unburned hydrocarbons (unburned HC) is suppressed.

なお進角点火モードにおいては、吸気行程で燃料を噴射する。すると噴射された燃料は吸気ポートから吸入される空気と混合しながら燃焼室内に拡がり、圧縮行程後半には燃焼室内に均質な混合気が生成される。この場合の点火時期は、MBTよりも進角する(例えば40degBTDC程度)。これにより燃焼室内での燃焼期間が長くなり未燃HCが少なくなる。   In the advance ignition mode, fuel is injected in the intake stroke. Then, the injected fuel spreads in the combustion chamber while mixing with the air sucked from the intake port, and a homogeneous air-fuel mixture is generated in the combustion chamber in the latter half of the compression stroke. The ignition timing in this case is advanced from MBT (for example, about 40 degBTDC). This lengthens the combustion period in the combustion chamber and reduces unburned HC.

図4は、遅角点火モード及び進角点火モードにおけるエンジン負荷と空燃比、排出未燃HCとの関係を示す図である。   FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the engine load, the air-fuel ratio, and the exhausted unburned HC in the retarded ignition mode and the advanced ignition mode.

負荷の上昇とともに、燃料噴射量が増加するため、遅角点火モード(圧縮行程噴射)では点火プラグ周りが過剰リッチとなり、スモークの発生が懸念される。そこで空燃比をリーン化する必要がある(図4(A))。その結果、或る負荷以下では、進角点火モード(吸気行程噴射)のほうが未燃HCの排出量が少なくなる(図4(B))。   As the load increases, the amount of fuel injection increases, and therefore the spark plug is excessively rich in the retarded ignition mode (compression stroke injection), and there is a concern that smoke may be generated. Therefore, it is necessary to make the air-fuel ratio lean (FIG. 4A). As a result, under a certain load, the amount of unburned HC discharged becomes smaller in the advance ignition mode (intake stroke injection) (FIG. 4B).

そこで、負荷が低いときに遅角点火モード(圧縮行程噴射)とし、負荷が高いときに進角点火モード(吸気行程噴射)とする。   Therefore, the retarded ignition mode (compression stroke injection) is set when the load is low, and the advanced ignition mode (intake stroke injection) is set when the load is high.

ここで本発明のポイントについて説明する。   Here, the points of the present invention will be described.

発明者らの知見によれば、触媒が一部活性している状態では、エンジンの運転状態に応じて、遅角点火モードと、進角点火モードとを使い分けることによって、車両全体として大気に排出される未燃HCを減少できる。ところが点火時期を遅角状態から進角状態に変更する場合には、イグニッションコイルの充電が間に合わない可能性がある。   According to the knowledge of the inventors, when the catalyst is partially activated, the vehicle as a whole is discharged to the atmosphere by properly using the retard ignition mode and the advance ignition mode according to the operating state of the engine. Unburned HC generated can be reduced. However, when the ignition timing is changed from the retarded state to the advanced state, the ignition coil may not be charged in time.

そこで、本発明では、触媒が一部活性の状態のときは、遅角点火モード、進角点火モードにかかわらず、常に進角点火モードのタイミングでイグニッションコイルの一次コイルに通電を開始して充電するようにしたのである。   Therefore, in the present invention, when the catalyst is partially active, charging is always performed by starting energization of the primary coil of the ignition coil at the timing of the advance ignition mode regardless of the retard ignition mode or the advance ignition mode. I tried to do that.

ところが、このように常に進角点火モードのタイミングでイグニッションコイルの一次コイルに通電を開始しては、イグニッションコイルの充電が長すぎて発熱による劣化が生じる可能性がある。そこで、遅角点火モードの場合には、一次コイル充電時間を確保できるか否かを判定し、確保できるときには、一旦、カラ打ち点火することでイグニッションコイルを保護するようにしたのである。   However, if energization of the primary coil of the ignition coil is always started at the timing of the advance ignition mode as described above, the ignition coil may be charged too long and deterioration due to heat generation may occur. Therefore, in the case of the retard ignition mode, it is determined whether or not the primary coil charging time can be secured. If the primary coil charging time can be secured, the ignition coil is protected by flash firing once.

以下ではコントローラ50の具体的な制御ロジックについて図5のフローチャートに沿って説明する。   Below, the concrete control logic of the controller 50 is demonstrated along the flowchart of FIG.

ステップS10において、コントローラ50は触媒36が一部活性状態(少なくとも一部の領域で活性化している状態)であるか否かを判定する。具体的には例えば触媒温度センサ35で検出した触媒温度に基づいて判定したり、水温センサ13で検出した水温に基づき、触媒状態を推定するようにすればよい。一部活性状態であればステップS20へ処理を移行するが、一部活性状態でなければ処理を抜ける。   In step S10, the controller 50 determines whether or not the catalyst 36 is in a partially activated state (a state in which it is activated in at least a part of the region). Specifically, for example, the determination may be made based on the catalyst temperature detected by the catalyst temperature sensor 35, or the catalyst state may be estimated based on the water temperature detected by the water temperature sensor 13. If it is partially activated, the process proceeds to step S20. If not partially activated, the process is exited.

ステップS20において、コントローラ50は進角点火モードの一次コイル通電開始時期を過ぎたか否かを判定する。進角点火モードにおける点火時期は、あらかじめROMに格納されている特性マップに基づいて決定され、その点火時期で点火するための充電時間を確保するために必要な一次コイル通電開始時期も、あらかじめROMに格納されている特性マップに基づいて決定する。一次コイル通電開始時期を過ぎていればステップS30へ処理を移行するが、過ぎていなければ処理を抜ける。   In step S20, the controller 50 determines whether or not the primary coil energization start timing of the advance ignition mode has passed. The ignition timing in the advance ignition mode is determined based on a characteristic map stored in the ROM in advance, and the primary coil energization start timing necessary for securing the charging time for ignition at the ignition timing is also determined in advance in the ROM. It is determined based on the characteristic map stored in If the primary coil energization start time has passed, the process proceeds to step S30, but if not, the process is exited.

ステップS30において、コントローラ50はスイッチ61を閉じて一次コイル45aへ通電する。   In step S30, the controller 50 closes the switch 61 and energizes the primary coil 45a.

ステップS40において、コントローラ50は進角点火モードであるか否かを判定する。進角点火モードであればステップS50へ処理を移行し、遅角点火モードであればステップS60へ処理を移行する。   In step S40, the controller 50 determines whether or not the advance ignition mode is set. If it is the advance ignition mode, the process proceeds to step S50, and if it is the retard ignition mode, the process proceeds to step S60.

ステップS50において、コントローラ50は進角点火モードの点火時期で点火する。   In step S50, the controller 50 ignites at the ignition timing in the advance ignition mode.

ステップS60において、コントローラ50は遅角点火モードでの点火時期を算出する。この遅角点火モードにおける点火時期も、あらかじめROMに格納されている特性マップに基づいて決定される。   In step S60, the controller 50 calculates the ignition timing in the retarded ignition mode. The ignition timing in this retarded ignition mode is also determined based on a characteristic map stored in advance in the ROM.

ステップS70において、コントローラ50は遅角点火モードでの一次コイル通電開始時期を過ぎたか否かを判定する。すなわち遅角点火モードでの点火時期で点火するための充電時間を確保するために必要な一次コイル通電開始時期を、あらかじめROMに格納されている特性マップに基づいて決定する。一次コイル通電開始時期を過ぎていなければステップS80へ処理を移行し、過ぎていたらステップS110へ処理を移行する。   In step S70, the controller 50 determines whether or not the primary coil energization start timing has passed in the retarded ignition mode. That is, the primary coil energization start timing necessary for securing the charging time for ignition at the ignition timing in the retarded ignition mode is determined based on the characteristic map stored in advance in the ROM. If the primary coil energization start time has not passed, the process proceeds to step S80, and if it has passed, the process proceeds to step S110.

ステップS80において、コントローラ50は燃料を噴射したか否かを判定する。噴射前であればステップS90へ処理を移行し、噴射後であればステップS110へ処理を移行する。   In step S80, the controller 50 determines whether or not fuel has been injected. If it is before injection, the process proceeds to step S90, and if after injection, the process proceeds to step S110.

ステップS90において、コントローラ50は点火プラグで点火(カラ打ち点火)する。すなわち燃焼室内に燃料が噴射されていないので、点火プラグで点火しても爆発が生じず、カラ打ち点火となる。   In step S90, the controller 50 ignites with a spark plug (colored ignition). That is, since no fuel is injected into the combustion chamber, no explosion occurs even when the ignition plug is ignited.

ステップS100において、コントローラ50は遅角点火モードでの一次コイル通電開始時期から通電を再開する。   In step S100, the controller 50 resumes energization from the primary coil energization start timing in the retarded ignition mode.

ステップS110において、コントローラ50は遅角点火モードの点火時期で点火する。   In step S110, the controller 50 ignites at the ignition timing in the retarded ignition mode.

図6は本制御を実施したときのタイムチャートである。なお図5のフローチャートとの対応が分かりやすくなるように、図5のステップ番号をS付けで併記して説明する。   FIG. 6 is a time chart when this control is performed. In order to make the correspondence with the flowchart of FIG. 5 easier to understand, the step numbers of FIG.

進角点火モードのときは図6(A)に示す通り以下のようになる。   In the advance ignition mode, as shown in FIG.

時刻t0で進角点火モードでの一次コイル通電開始時期を過ぎたら一次コイルを通電し、時刻tA1で進角点火モードの点火時期で点火する(S10→S20→S30→S40→S50)。 When the primary coil energization start timing in the advance ignition mode has passed at time t 0 , the primary coil is energized, and ignition is performed at the ignition timing in the advance ignition mode at time t A1 (S10 → S20 → S30 → S40 → S50).

遅角点火モードのときは、カラ打ち点火しない場合と、カラ打ち点火する場合とがある。初めに図6(B)を参照して、カラ打ちを実施しない場合について説明する。   In the retarded ignition mode, there are a case where there is no color firing and a case where there is a color firing. First, with reference to FIG. 6 (B), a case where no color strike is performed will be described.

時刻t0で進角点火モードでの一次コイル通電開始時期を過ぎたら一次コイルを通電し(S10→S20→S30)。そして時刻tB1のカラ打ち判断時期で、もうすでに燃料を噴射した後なので、遅角点火モードの正規の点火時期である時刻tB2で点火する(S60→S70→S80→S110)。 When the primary coil energization start timing in the advance ignition mode has passed at time t 0 , the primary coil is energized (S10 → S20 → S30). Since the fuel has already been injected at the time t B1 at which the stroke is determined, ignition is performed at time t B2 , which is the normal ignition timing in the retarded ignition mode (S60 → S70 → S80 → S110).

続いて図6(C)を参照して、カラ打ち点火する場合について説明する。   Next, with reference to FIG. 6 (C), a case where the spark firing is performed will be described.

時刻t0で進角点火モードでの一次コイル通電開始時期を過ぎたら一次コイルを通電し(S10→S20→S30)。そして時刻tC1のカラ打ち判断時期で、まだ燃料を噴射していないので、カラ打ち点火を行う(S60→S70→S80→S90)。そして遅角点火モードでの一次コイル通電開始時期である時刻tC2から一次コイルの通電を再開し、遅角点火モードの正規の点火時期である時刻tC3で点火する(S100→S110)。 When the primary coil energization start timing in the advance ignition mode has passed at time t 0 , the primary coil is energized (S10 → S20 → S30). Since the fuel is not yet injected at the time of tapping judgment at time t C1, the tapping ignition is performed (S60 → S70 → S80 → S90). Then, energization of the primary coil is resumed from time t C2 which is the primary coil energization start timing in the retarded ignition mode, and ignition is performed at time t C3 which is the normal ignition timing in the retarded ignition mode (S100 → S110).

本実施形態によれば、触媒が一部活性の状態のときは、遅角点火モード、進角点火モードにかかわらず、常に進角点火モードでイグニッションコイルの一次コイルに通電を開始して充電するようにした。このようにしたので、点火時期を遅角状態から進角状態に変更する場合であっても、イグニッションコイルを十分に充電できるのである。   According to the present embodiment, when the catalyst is partially active, the primary coil of the ignition coil is always energized and charged in the advance ignition mode regardless of the retard ignition mode and the advance ignition mode. I did it. Since it did in this way, even if it is a case where ignition timing is changed from a retarded state to an advanced state, an ignition coil can fully be charged.

また、遅角点火モードであって、一次コイル充電時間を確保できるときは、一旦、カラ打ち点火するようにした。このようにすることで、イグニッションコイルの耐久性能が増すのである。   Further, when the ignition mode is retarded and the primary coil charging time can be secured, the flash firing is temporarily performed. By doing in this way, the durability performance of an ignition coil increases.

以上説明した実施形態に限定されることなく、その技術的思想の範囲内において種々の変形や変更が可能であり、それらも本発明と均等であることは明白である。   The present invention is not limited to the embodiment described above, and various modifications and changes can be made within the scope of the technical idea, and it is obvious that these are equivalent to the present invention.

例えば、図7に示すように、燃料噴射弁42から噴射された燃料を、ピストンキャビティを介すことなく、点火プラグ41で直接点火するエンジンであってもよい。   For example, as shown in FIG. 7, an engine that directly ignites the fuel injected from the fuel injection valve 42 with a spark plug 41 without passing through a piston cavity may be used.

本発明によるエンジンの点火制御装置の一実施形態を示す図である。It is a figure which shows one Embodiment of the ignition control apparatus of the engine by this invention. イグニッションコイルについて説明する図である。It is a figure explaining an ignition coil. 遅角点火モードにおける噴霧及び混合気挙動を示す図である。It is a figure which shows the spraying and air-fuel | gaseous mixture behavior in retard ignition mode. 遅角点火モード及び進角点火モードにおけるエンジン負荷と空燃比、排出未燃HCとの関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the engine load in a retarded ignition mode and an advanced ignition mode, an air fuel ratio, and discharge | emission unburned HC. コントローラの具体的な制御ロジックについて示すフローチャートである。It is a flowchart shown about the specific control logic of a controller. 本制御を実施したときのタイムチャートである。It is a time chart when this control is implemented. 燃料噴射弁から噴射された燃料に直接点火するエンジンを示す図である。It is a figure which shows the engine which ignites directly the fuel injected from the fuel injection valve.

符号の説明Explanation of symbols

1 エンジン
11 燃焼室
36 排気浄化触媒
41 点火プラグ
42 燃料噴射弁
45 イグニッションコイル
45a 一次コイル
45b 二次コイル
50 コントローラ
61 スイッチ
62 バッテリ
ステップS10 触媒活性判定手段
ステップS20,S30,S100 コイル通電制御手段
ステップS40,S50,S110 点火時期制御手段
ステップS70,S80 カラ打ち点火判定手段
ステップS90 カラ打ち点火手段
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Engine 11 Combustion chamber 36 Exhaust purification catalyst 41 Spark plug 42 Fuel injection valve 45 Ignition coil 45a Primary coil 45b Secondary coil 50 Controller 61 Switch 62 Battery Step S10 Catalyst activity determination means Steps S20, S30, S100 Coil energization control means Step S40 , S50, S110 Ignition timing control means Steps S70, S80 Kara firing ignition determination means Step S90 Kara firing ignition means

Claims (9)

スイッチを介してバッテリに接続される一次コイルと、点火プラグに接続される二次コイルとを備え、一次コイルへの通電の断続によって点火プラグを点火するイグニッションコイルと、
エンジンの運転状態に応じて点火プラグを、通常運転での点火時期よりも進角した点火時期で点火する進角点火モード又は通常運転での点火時期よりも遅角した点火時期で点火する遅角点火モードで点火する点火時期制御手段と、
排気浄化触媒が一部活性の状態であるか否かを判定する触媒活性判定手段と、
排気浄化触媒が一部活性状態のときには、エンジンの運転状態にかかわらず、前記進角点火モードのタイミングで前記一次コイルへの通電を開始するコイル通電制御手段と、
を有するエンジンの点火制御装置。
An ignition coil comprising a primary coil connected to the battery via a switch and a secondary coil connected to the spark plug, and igniting the spark plug by intermittently energizing the primary coil;
Depending on the operating condition of the engine, the ignition plug is ignited at an ignition timing that is ignited at an ignition timing that is advanced from the ignition timing at the normal operation, or a retard that ignites at an ignition timing that is retarded from the ignition timing at the normal operation. Ignition timing control means for igniting in ignition mode;
Catalyst activity determination means for determining whether or not the exhaust purification catalyst is partially active;
Coil energization control means for starting energization of the primary coil at the timing of the advance ignition mode regardless of the operating state of the engine when the exhaust purification catalyst is partially active;
An ignition control device for an engine.
前記遅角点火モードのときに、エンジンの運転状態に基づいて、前記点火プラグをカラ打ち点火できるか否かを判定するカラ打ち点火判定手段と、
カラ打ち点火できると判定したときに、前記点火プラグをカラ打ち点火するカラ打ち点火手段と、
を有し、
前記コイル通電制御手段は、カラ打ち点火した後に前記一次コイルへの通電を再開し、
前記点火時期制御手段は、前記遅角点火モードで点火プラグを点火する、
ことを特徴とする請求項1に記載のエンジンの点火制御装置。
A color-hit ignition determination means for determining whether or not the spark plug can be light-fired based on the operating state of the engine in the retard ignition mode;
When it is determined that it is possible to perform flash firing, the blow ignition means for firing the spark plug by firing,
Have
The coil energization control means resumes energization to the primary coil after igniting the ball,
The ignition timing control means ignites a spark plug in the retard ignition mode;
The engine ignition control device according to claim 1.
前記遅角点火モードのときに、エンジンの運転状態に基づいて、前記点火プラグをカラ打ち点火できるか否かを判定するカラ打ち点火判定手段を有し、
前記コイル通電制御手段は、カラ打ち点火できないときは前記一次コイルへの通電状態を維持する、
ことを特徴とする請求項1に記載のエンジンの点火制御装置。
When in the retarded ignition mode, there is a color-igniting determination unit that determines whether the ignition plug can be color-ignited based on the operating state of the engine,
The coil energization control means maintains the energization state to the primary coil when the impact firing cannot be performed.
The engine ignition control device according to claim 1.
前記カラ打ち点火判定手段は、前記遅角点火モードでの一次コイル通電開始時期を過ぎたときにはカラ打ち点火できないと判定する、
ことを特徴とする請求項2又は請求項3に記載のエンジンの点火制御装置。
The idle firing determination means determines that the idle firing cannot be performed when the primary coil energization start timing has passed in the retard ignition mode.
The engine ignition control device according to claim 2 or 3, wherein the engine ignition control device is provided.
前記カラ打ち点火判定手段は、燃料を噴射後はカラ打ち点火できないと判定する、
ことを特徴とする請求項2又は請求項3に記載のエンジンの点火制御装置。
The idle firing determination means determines that the idle firing cannot be performed after the fuel is injected,
The engine ignition control device according to claim 2 or 3, wherein the engine ignition control device is provided.
燃料を燃焼室に直接噴射する燃料噴射弁と、
前記燃料噴射弁から噴射された燃料を受け止め、前記燃料噴射弁付近に成層混合気を形成可能なキャビティを冠面に備えるピストンと、
を有し、
前記燃料噴射弁は、前記遅角点火モードのときには圧縮行程で燃料を噴射する、
ことを特徴とする請求項1から請求項5までのいずれか1項に記載のエンジンの点火制御装置。
A fuel injection valve that injects fuel directly into the combustion chamber;
A piston which receives a fuel injected from the fuel injection valve and has a cavity on the crown surface capable of forming a stratified mixture near the fuel injection valve;
Have
The fuel injection valve injects fuel in a compression stroke in the retard ignition mode;
The engine ignition control device according to any one of claims 1 to 5, wherein the engine ignition control device is provided.
前記燃料噴射弁は、前記進角点火モードのときには吸気行程で燃料を噴射する、
ことを特徴とする請求項6に記載のエンジンの点火制御装置。
The fuel injection valve injects fuel in an intake stroke in the advance ignition mode;
The engine ignition control device according to claim 6.
燃焼室ルーフ面の略中央に配置され、燃料を燃焼室に直接噴射する燃料噴射弁と、
前記燃料噴射弁の近傍に配置された点火プラグと、
を有することを特徴とする請求項1から請求項5までのいずれか1項に記載のエンジンの点火制御装置。
A fuel injection valve that is disposed substantially at the center of the combustion chamber roof surface and directly injects fuel into the combustion chamber;
A spark plug disposed in the vicinity of the fuel injection valve;
The engine ignition control device according to any one of claims 1 to 5, wherein the engine ignition control device is provided.
前記点火プラグは、触媒の全体が活性化した後の成層運転時には、前記燃料噴射弁から噴射された燃料をピストンキャビティを介すことなく直接点火する、
を有することを特徴とする請求項8に記載のエンジンの点火制御装置。
The igniter plug ignites the fuel injected from the fuel injection valve directly without passing through a piston cavity during stratification operation after the entire catalyst is activated.
The engine ignition control device according to claim 8, comprising:
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10711719B2 (en) 2016-12-12 2020-07-14 Hyundai Motor Company Apparatus and method of controlling catalyst activation during cold start of vehicle

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