JP2007285162A - 内燃機関の点火制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】火花点火式内燃機関の点火制御装置であって、点火プラグと、前記点火プラグの放電電流と放電時間とを、独立して制御することのできる放電電流制御手段と、を備える。前記放電電流制御手段は、前記放電電流が、前記放電時間とともに増加または一定となるように制御する。
【選択図】図3
Description
火花点火式の内燃機関において、
点火プラグと、
前記点火プラグの放電電流と放電時間とを、独立して制御することのできる放電電流制御手段と、を備え、
前記放電電流制御手段は、
前記放電電流が、前記放電時間とともに増加または一定となるように制御することを特徴とする。
前記内燃機関は、運転空燃比の異なる複数の運転モードを備え、
前記内燃機関の負荷および回転数に基づいて、前記放電電流を定める複数の放電電流規則と、
前記運転モードに基づいて、前記複数の放電電流規則から1つを選択する放電電流規則選択手段と、
を備えることを特徴とする。
前記運転モードは、前記内燃機関が理論空燃比にて運転を行うストイキ運転モードと、
リーン空燃比にて運転を行うリーン運転モードと、を含み、
前記放電電流規則は、
前記放電電流規則選択手段に基づいて、前記ストイキ運転モード時に選択されるストイキ放電電流規則と、前記リーン運転モード時に選択されるリーン放電電流規則と、を含むことを特徴とする。
前記ストイキ放電電流規則および前記リーン放電電流規則は、
前記内燃機関の負荷または回転数が大きくなるほど、放電電流を大きな値に定めることを特徴とする。
前記リーン放電電流規則は、
前記ストイキ放電電流規則にて定める放電電流と比較して、放電電流を大きな値に定めることを特徴とする。
前記放電電流規則選択手段は、
前記内燃機関の温度が所定値以下、あるいは前記内燃機関が始動した直後は、前記ストイキ放電電流規則を選択することを特徴とする。
前記内燃機関は、運転空燃比の異なる複数の運転モードを備え、
前記内燃機関の負荷および回転数に基づいて、前記放電電流を定める複数の放電時間規則と、
前記運転モードに基づいて、前記複数の放電時間規則から1つを選択する放電時間規則選択手段と、
を備えることを特徴とする。
前記運転モードは、前記内燃機関が理論空燃比にて運転を行うストイキ運転モードと、
リーン空燃比にて運転を行うリーン運転モードと、を含み、
前記放電時間規則は、
前記放電時間規則選択手段に基づいて、前記ストイキ運転モード時に選択されるストイキ放電時間規則と、前記リーン運転モード時に選択されるリーン放電時間規則と、を含むことを特徴とする。
前記ストイキ放電時間規則および前記リーン放電時間規則は、
前記内燃機関の負荷または回転数が大きくなるほど、放電時間を小さな値に定めることを特徴とする。
前記リーン放電時間規則は、
前記ストイキ放電時間規則にて定める放電時間と比較して、放電時間を大きな値に定めることを特徴とする。
前記放電時間規則選択手段は、
前記内燃機関の温度が所定値以下、あるいは前記内燃機関が始動した直後は、前記ストイキ放電時間規則を選択することを特徴とする。
[実施の形態1の構成]
図1は、本発明の実施の形態1のハードウェア構成を説明するための図である。図1に示すとおり、本実施形態のシステムは内燃機関10を備えている。内燃機関10には、吸気通路12および排気通路14が連通している。吸気通路12には、吸入空気量を検出するエアフロメータ16が配置されている。エアフロメータ16の下流には、スロットルバルブ18が配置されている。スロットルバルブ18の近傍には、スロットル開度TAを検出するスロットルセンサ20が配置されている。
次に、図3を参照して、本実施の形態の特徴的動作である点火制御について説明する。図3(A)は、放電電流値と放電時間の関係を示す図である。この図中に点線で示す電流パターン(i)は、点火コイルを用いた場合における放電電流値の変化の様子を示している。この図によれば、時刻t0において、放電が開始され、時間と共に放電電流値が減少し、時刻t3にて放電が終了していることが分かる。点火コイルは放電電流値を放電時間に応じてリニアに制御することができない。このため、点火コイルの性質上、放電電流値は放電とともに低下する傾向となる。
[実施の形態2の構成]
次に、図4乃至6を参照して、本発明の実施の形態2について説明する。本実施の形態のシステムは、実施の形態1と同様のハードウェア構成を用いて、ECU50に後述する図6に示すルーチンを実行させることにより実現することができる。
本実施の形態2においては、上述した点火制御を実現するために、運転状態に応じた複数のマップの中から最適なマップを選択することとする。これにより、運転状態に応じた詳細な点火制御が可能となる。以下、各マップの特徴について詳細に説明する。
図4(A)は、ストイキ運転時の放電電流を特定するためにECU50が記憶しているマップを示す。このマップは、より具体的には、後述するストイキ運転と判断された場合に使用される。このマップによれば、機関回転数が大きいほど、またはエンジン負荷が大きいほど、放電電流値を大きくすることとしている。機関回転数、またはエンジン負荷が大きいほど、吸入空気量Gaは大きな値となる。そして、吸入空気量Gaが大きいほど点火プラグ24の放電部に強い気流が発生するため、放電切れを起こしやすい。このため、機関回転数が大きいほど、またはエンジン負荷が大きいほど、放電電流値を大きくし、放電切れを効果的に抑制することとしている。
図4(B)は、ストイキ運転時の放電時間を特定するためにECU50が記憶しているマップを示す。このマップは、より具体的には、後述するストイキ運転と判断された場合に使用される。このマップによれば、機関回転数が大きいほど、またはエンジン負荷が大きいほど、放電時間を短くすることとしている。図4(A)にて示したとおり、放電電流値は、放電切れを効果的に抑制するために、機関回転数、またはエンジン負荷が大きいほど、大きな値とすることとしている。このため、燃焼に必要な放電エネルギに達するのであれば、放電電流値が大きい分放電時間は短く設定することとしても良好な燃焼を行うことができる。
図5(A)は、リーン運転時の放電電流を特定するためにECU50が記憶しているマップを示す。このマップは、より具体的には、後述するリーン運転と判断された場合に使用される。このマップによれば、図4(A)と同様、機関回転数が大きいほど、またはエンジン負荷が大きいほど、放電電流値を大きくする傾向を示している。また、図4(A)に示すストイキ運転時のマップと比較すると、同条件での電流値がより大きな値に設定されている。リーン運転時においては、燃料リーンな空燃比にて燃焼が行われる。このため、ストイキ運転時に比して燃焼し難く、不完全燃焼を起こしやすい。したがって、リーン運転時の放電においては、ストイキ運転時よりも放電電流を大きくすることにより放電エネルギを増大させ、リーン性能向上を図ることとしている。
図5(B)は、リーン運転時の放電時間を特定するためにECU50が記憶しているマップを示す。このマップは、より具体的には、後述するリーン運転と判断された場合に使用される。このマップによれば、図4(B)と同様、機関回転数が大きいほど、またはエンジン負荷が大きいほど、放電時間を短くする傾向を示している。また、図4(B)に示すストイキ運転時のマップと比較すると、同条件での放電時間がより長く設定されている。リーン運転時においては、燃料リーンな空燃比にて燃焼が行われる。このため、ストイキ運転時に比して燃焼し難く、不完全燃焼を起こしやすい。したがって、リーン運転時の放電においては、ストイキ運転時よりも放電時間を長めに設定することで放電エネルギを増大させ、リーン性能向上を図ることとしている。
図5は、実施の形態2に示す内燃機関の点火制御における放電電流および放電時間を算出するために、ECU50が実行するルーチンのフローチャートである。図5に示すルーチンによれば、先ず、内燃機関の始動直後か否かが判別される(ステップ200)。ここでは、具体的には、IGスイッチ36のON信号がECU50に供給されてから、所定の時間が経過したか否かが判断される。
12 排気通路
14 排気通路
16 エアフロメータ
22 インジェクタ
24 点火プラグ
26 クランク軸
28 クランク角センサ
30 水温センサ
32 排気浄化触媒
34 空燃比センサ(A/Fセンサ)
36 IGスイッチ
50 ECU(Electronic Control Unit)
60 電流制御回路
E1 火炎核発生最小エネルギ
E2 火炎核発生保障エネルギ
Claims (11)
- 火花点火式の内燃機関において、
点火プラグと、
前記点火プラグの放電電流と放電時間とを、独立して制御することのできる放電電流制御手段と、を備え、
前記放電電流制御手段は、
前記放電電流が、前記放電時間とともに増加または一定となるように制御することを特徴とする内燃機関の点火制御装置。 - 前記内燃機関は、運転空燃比の異なる複数の運転モードを備え、
前記内燃機関の負荷および回転数に基づいて、前記放電電流を定める複数の放電電流規則と、
前記運転モードに基づいて、前記複数の放電電流規則から1つを選択する放電電流規則選択手段と、
を備えることを特徴とする請求項1記載の内燃機関の点火制御装置。 - 前記運転モードは、前記内燃機関が理論空燃比にて運転を行うストイキ運転モードと、
リーン空燃比にて運転を行うリーン運転モードと、を含み、
前記放電電流規則は、
前記放電電流規則選択手段に基づいて、前記ストイキ運転モード時に選択されるストイキ放電電流規則と、前記リーン運転モード時に選択されるリーン放電電流規則と、を含むことを特徴とする請求項2記載の内燃機関の点火制御装置。 - 前記ストイキ放電電流規則および前記リーン放電電流規則は、
前記内燃機関の負荷または回転数が大きくなるほど、放電電流を大きな値に定めることを特徴とする請求項3記載の内燃機関の点火制御装置。 - 前記リーン放電電流規則は、
前記ストイキ放電電流規則にて定める放電電流と比較して、放電電流を大きな値に定めることを特徴とする請求項3または4記載の内燃機関の点火制御装置。 - 前記放電電流規則選択手段は、
前記内燃機関の温度が所定値以下、あるいは前記内燃機関が始動した直後は、前記ストイキ放電電流規則を選択することを特徴とする請求項3乃至5記載の内燃機関の点火制御装置。 - 前記内燃機関は、運転空燃比の異なる複数の運転モードを備え、
前記内燃機関の負荷および回転数に基づいて、前記放電電流を定める複数の放電時間規則と、
前記運転モードに基づいて、前記複数の放電時間規則から1つを選択する放電時間規則選択手段と、
を備えることを特徴とする請求項1乃至6記載の内燃機関の点火制御装置。 - 前記運転モードは、前記内燃機関が理論空燃比にて運転を行うストイキ運転モードと、
リーン空燃比にて運転を行うリーン運転モードと、を含み、
前記放電時間規則は、
前記放電時間規則選択手段に基づいて、前記ストイキ運転モード時に選択されるストイキ放電時間規則と、前記リーン運転モード時に選択されるリーン放電時間規則と、を含むことを特徴とする請求項7記載の内燃機関の点火制御装置。 - 前記ストイキ放電時間規則および前記リーン放電時間規則は、
前記内燃機関の負荷または回転数が大きくなるほど、放電時間を小さな値に定めることを特徴とする請求項8記載の内燃機関の点火制御装置。 - 前記リーン放電時間規則は、
前記ストイキ放電時間規則にて定める放電時間と比較して、放電時間を大きな値に定めることを特徴とする請求項8または9記載の内燃機関の点火制御装置。 - 前記放電時間規則選択手段は、
前記内燃機関の温度が所定値以下、あるいは前記内燃機関が始動した直後は、前記ストイキ放電時間規則を選択することを特徴とする請求項8乃至10記載の内燃機関の点火制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006111264A JP2007285162A (ja) | 2006-04-13 | 2006-04-13 | 内燃機関の点火制御装置 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2006111264A JP2007285162A (ja) | 2006-04-13 | 2006-04-13 | 内燃機関の点火制御装置 |
Publications (1)
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2006
- 2006-04-13 JP JP2006111264A patent/JP2007285162A/ja active Pending
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