JP2018514696A - 内燃機関用電子点火システムおよび該電子点火システムの制御方法 - Google Patents
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Abstract
Description
一次巻線3に接続された第一ノード(すなわちコネクタ(connector))と、
接地された第二ノード(すなわちエミッタ)と、
スイッチ6自体を開閉可能にするよう制御可能な第三ノード(すなわちゲート)と、
を有する。
一次巻線3の第一充電を達成するよう前記スイッチ6を所定第一期間閉じた位置に駆動する(駆動モジュール11を通じて)第一モードと、
一次巻線3の放電と、それによる二次巻線4における高電圧発生(点火プラグ100の端部において絶縁破壊を生じさせる)と、を可能にするよう、前記スイッチ6を所定第二時間間隔開いた位置に駆動する(駆動モジュール11を通じて)、第一フライバック・ステップを定義する第二モードと、
前記スイッチ6を少なくとも一回開かせそして少なくとも一回閉じさせる交互順序で駆動する、第三モード、すなわち「プラズマ構成(plasma configuration)」と、
の間で切り換わるようプログラムされる。
第一信号S1を前記変更電子要素8に送信するとともに、スイッチ6を閉じた位置に駆動する(駆動モジュール11を介して)第一モードと、
前記スイッチ6を開いた位置に駆動する(駆動モジュール11を介して)とともに、第二信号S2を変更電子要素8に送信する第二モードと、
スイッチ6を少なくとも一回閉じさせそして少なくとも一回開かせる交互順序で駆動する(駆動モジュール11を介して)第三構成と、
との間で切り換わるようプログラムされている。
Vbatt×(1−μvar)×(NII/NI)<1000V
を満たし、
ここで、
Vbattは、電圧発生器50の電圧、つまり電気接続5に対応する電圧であり、
μvarは、変更電子要素8によって与えられる電圧パーセンテージ変化、つまり、第一値と第二値との間のパーセンテージまたは相対的な差であり、
NIは一次巻線3の巻数であり、
NIIは二次巻線4の巻数である、
よう構成されている。
先のサイクル(すなわちプラズマサイクル)の間に平均電流値を表す少なくとも電流値を検出しおよび/または計算し、
前記平均電流値を表す値を前記平均値の所定参照値と比較し、
前記比較に応じて、駆動信号のデューティサイクルにおける変更を計算し、
デューティサイクルの前記変更に関連する信号を前記駆動モジュール11に送信する
よう構成されている。
先のサイクルの間に電流振幅を表す少なくとも電流値を検出しおよび/または計算し、
前記電流振幅を表す値を前記振幅の所定の参照値と比較し、
前記比較に応じて、前記駆動信号の周波数における変更を計算し、
周波数の前記変更に関連する信号を前記駆動モジュール11に送信する
よう構成されている。
Claims (18)
- 少なくとも一次巻線(3)と二次巻線(4)とを有する点火コイル(2)であって、前記少なくとも一次巻線(3)は電気接続(5)を用いて電圧発生装置(50)に接続可能であり、前記二次巻線(4)は点火プラグ(100)に接続可能である点火コイル(2)と、
前記一次巻線(3)に接続されるとともに、前記一次巻線(3)を通る電流の通電を遮断するまたは可能にするために駆動信号の値に応じて前記一次巻線(3)を開くようおよび/または閉じるよう駆動可能なスイッチ(6)と、
前記スイッチ(6)と関係するとともに、前記駆動信号(G)の前記値に応じて開いた位置におよび/または閉じた位置に前記スイッチ(6)を駆動するよう構成される制御ユニット(7)と、
を備える、機関シリンダ内に火花を所定の時間生成するよう構成される内燃機関用電子点火システムにおいて、
前記電気接続(5)に接続されるとともに、前記電気接続(5)と前記一次巻線(3)との間で機能的に配置されており、そして少なくとも第一電圧値(V1)と前記第一電圧値(V1)より大きい第二電圧値(V2)との間の制御信号の値に応じて前記一次巻線(3)の電圧値を変更するよう構成される電圧変更電子要素(8)を備えており、
前記制御ユニット(7)は、前記変更要素(8)と関係するとともに、
前記一次巻線(3)の前記第一電圧値(V1)と前記第二電圧値(V2)とをそれぞれ表す少なくとも第一値と第二値との間で変化する前記制御信号(C)を生成し、
前記二次巻線(4)において電流値が実質的にゼロであり前記スイッチ(6)が閉じている少なくとも前記一次巻線(3)の第一充電間隔の間に、前記第一値を有する前記制御信号(C)を、前記変更電子要素(8)に送信する
よう構成されているシステム。 - 請求項1に記載のシステムにおいて、前記二次巻線(4)における前記電流値がゼロではない時間間隔において、前記制御ユニット(7)は、前記第二値を有する前記制御信号(C)を前記変更電子要素(8)に送信するよう構成されているシステム。
- 請求項1または2に記載のシステムにおいて、
前記制御ユニット(7)は、少なくとも第一モードと第二モードと第三モードとの間で切り換わるよう構成されており、
前記第一モードにおいては、前記制御ユニット(7)は、前記第一値を有する前記制御信号(C)を前記変更電子要素(8)に送信するとともに、前記スイッチ(6)を閉じた位置に駆動し、
前記第二モードにおいては、前記制御ユニット(7)は、前記スイッチ(6)を開いた位置に駆動するとともに、前記第二値を有する前記制御信号(C)を前記変更電子要素(8)に送信し、
前記第三モードにおいては、前記制御ユニット(7)は、前記スイッチ(6)を少なくとも一回開かせそして少なくとも一回閉じさせる交互順序で駆動するシステム。 - 請求項3に記載のシステムにおいて、前記第三モードにおいては、前記制御ユニット(7)は前記第二値と等しい前記電気接続(5)の電圧値を維持するよう構成されているシステム。
- 請求項3または4に記載のシステムにおいて、
前記制御ユニット(7)は、前記機関の一以上の動作パラメータに応じて、前記第三モードにおいて前記スイッチ(6)の開閉回数を変更することにより、前記火花の前記所定の時間を決定するよう構成されているシステム。 - 請求項3から5のいずれか一に記載のシステムにおいて、
前記制御ユニット(7)はまた第四放電構成を有し、
前記スイッチ(6)を交互順序で開閉させるよう駆動し、
前記電圧を前記第一値に低減するよう、前記第一値を有する前記制御信号(C)を前記変更電子要素(8)に送信するシステム。 - 請求項1から6のいずれか一に記載のシステムにおいて、
前記制御ユニット(7)は、前記第一、第二および第三モードを第一、第二および第三連続間隔でそれぞれ切り換えるよう構成されており、
前記第一、第二および第三連続間隔は、前記システムのデューティサイクルを定義しているシステム。 - 請求項1から7のいずれか一に記載のシステムにおいて、前記発生装置(50)は電源DC電池であるシステム。
- 請求項1から8のいずれか一に記載のシステムにおいて、前記変更電子要素(8)は、好ましくは降圧型または昇圧型のD/D電圧変換器であるシステム。
- 請求項1から9のいずれか一に記載のシステムにおいて、
前記変更電子要素(8)と前記一次巻線(3)と前記二次巻線(4)とは、
Vbatt×(1−μchan)×(NII/NI)<1000V
を満たし、
ここで、
Vbactは前記電圧発生器(50)の電圧であり、
μchanは前記変更要素(8)によって与えられる電圧の変更率であり、
NIは前記一次巻線(3)の巻数であり、
NIIは前記二次巻線(4)の巻数である、
よう構成されているシステム。 - 請求項1から10のいずれか一に記載のシステムにおいて、複数のコイル(2)を備え、前記複数のコイル(2)のそれぞれが内燃機関のそれぞれのシリンダと関係しており、単一の変更電子要素(8)がそれぞれのコイル(2)に機能的に接続されているシステム。
- 請求項1から11のいずれか一に記載のシステムにおいて、前記スイッチ(6)と関係しており、前記一次巻線(3)の前記スイッチ(6)を閉じる効果を減速させるよう構成される制限装置(9)を備えるシステム。
- 請求項12に記載のシステムにおいて、前記制限装置(9)は、少なくともミラー・コンデンサ(9a)と、前記スイッチ(6)の開閉に応じて前記制御ユニット(7)によって選択的に制御可能である一ペアのトランジスタ(9b,9c)と、を備えるシステム。
- 少なくとも一次巻線(3)と二次巻線(4)とを有する点火コイル(2)であって、前記二次巻線(4)は点火プラグ(100)に接続可能である点火コイル(2)と、
前記一次巻線(3)に接続されるとともに、前記一次巻線(3)を通る電流の通電を遮断するまたは可能にするために開いた位置および/または閉じた位置へと駆動可能なスイッチ(6)と、
を備える内燃機関用電子点火システムを駆動する方法であって、
前記一次巻線に所定第一電源電圧値を設定する工程と、
前記スイッチ(6)を所定第一時間間隔閉じることによって、前記一次巻線(3)を充電する工程と、
前記点火プラグ(100)に火花を発生させるために前記スイッチ(6)を開くことによって電磁誘導によって前記二次巻線(4)に電力を供給する工程と、
前記火花の持続時間を変更するよう前記スイッチを交互順序で開閉させる工程と、
を含む方法において、
前記二次巻線の前記電力供給工程の間、前記一次巻線(3)の電源電圧を前記第一値より大きい第二値へと増加する工程を含む方法。 - 請求項14に記載の方法において、前記スイッチ(6)を交互順序で開閉させる前記工程の少なくとも最初の部分では、前記一次巻線の前記電源電圧は前記第二値と等しい値に維持される方法。
- 請求項14または15に記載の方法において、前記スイッチ(6)を交互順序で開閉させる前記工程の終了時にまたは最終の部分において、前記一次巻線(3)の前記所定第一電圧値を新たに設定する工程を含む方法。
- 請求項16に記載の方法において、
設定する前記工程と増加する前記工程とは、特定の変更電子要素(8)によって行われ、
前記新たに設定する工程は、前記電力供給工程および前記スイッチ(6)を交互順序で開閉させる前記工程の間に前記変更電子要素(8)に蓄積された前記電力を放電するために、前記スイッチ(6)を交互順序で開閉させる前記工程の最終部分の間に行われる方法。 - 請求項14から17のいずれか一に記載の方法において、前記一次巻線(3)を充電する前記工程は、前記充電工程の間に前記二次巻線(4)のピーク電圧を低減するために前記一次巻線(3)からの電流のフローを低減する少なくとも一の工程を含む方法。
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