JP3971734B2 - 点火コイルの部分的チャージングに続いてスパークを検出するための気筒内イオン化を使用して気筒idを検出する方法 - Google Patents
点火コイルの部分的チャージングに続いてスパークを検出するための気筒内イオン化を使用して気筒idを検出する方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3971734B2 JP3971734B2 JP2003370958A JP2003370958A JP3971734B2 JP 3971734 B2 JP3971734 B2 JP 3971734B2 JP 2003370958 A JP2003370958 A JP 2003370958A JP 2003370958 A JP2003370958 A JP 2003370958A JP 3971734 B2 JP3971734 B2 JP 3971734B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ionization
- cylinder
- spark
- current
- signal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title description 59
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 113
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 claims description 9
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 84
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 67
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 63
- 150000002500 ions Chemical group 0.000 description 48
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 27
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 27
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 27
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 25
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 20
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 19
- 230000006870 function Effects 0.000 description 16
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 14
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 11
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 11
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 10
- 230000008569 process Effects 0.000 description 9
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 8
- 238000013461 design Methods 0.000 description 8
- 208000028659 discharge Diseases 0.000 description 8
- 238000003708 edge detection Methods 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 6
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 6
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 6
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 5
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 4
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 4
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 4
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 4
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 4
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 4
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 3
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 3
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 3
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 3
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 3
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 3
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 3
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 208000037656 Respiratory Sounds Diseases 0.000 description 2
- 206010047924 Wheezing Diseases 0.000 description 2
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003985 ceramic capacitor Substances 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 2
- 230000001976 improved effect Effects 0.000 description 2
- 230000003434 inspiratory effect Effects 0.000 description 2
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 2
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 2
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 2
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 230000006399 behavior Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000009530 blood pressure measurement Methods 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 1
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 1
- 230000000875 corresponding effect Effects 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000001934 delay Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000036039 immunity Effects 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000001208 nuclear magnetic resonance pulse sequence Methods 0.000 description 1
- 230000006911 nucleation Effects 0.000 description 1
- 238000010899 nucleation Methods 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
- F01L1/02—Valve drive
- F01L1/04—Valve drive by means of cams, camshafts, cam discs, eccentrics or the like
- F01L1/08—Shape of cams
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D35/00—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for
- F02D35/02—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions
- F02D35/021—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions using an ionic current sensor
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/009—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents using means for generating position or synchronisation signals
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
- F02M26/01—Internal exhaust gas recirculation, i.e. wherein the residual exhaust gases are trapped in the cylinder or pushed back from the intake or the exhaust manifold into the combustion chamber without the use of additional passages
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
- F02P17/00—Testing of ignition installations, e.g. in combination with adjusting; Testing of ignition timing in compression-ignition engines
- F02P17/12—Testing characteristics of the spark, ignition voltage or current
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L23/00—Devices or apparatus for measuring or indicating or recording rapid changes, such as oscillations, in the pressure of steam, gas, or liquid; Indicators for determining work or energy of steam, internal-combustion, or other fluid-pressure engines from the condition of the working fluid
- G01L23/22—Devices or apparatus for measuring or indicating or recording rapid changes, such as oscillations, in the pressure of steam, gas, or liquid; Indicators for determining work or energy of steam, internal-combustion, or other fluid-pressure engines from the condition of the working fluid for detecting or indicating knocks in internal-combustion engines; Units comprising pressure-sensitive members combined with ignitors for firing internal-combustion engines
- G01L23/221—Devices or apparatus for measuring or indicating or recording rapid changes, such as oscillations, in the pressure of steam, gas, or liquid; Indicators for determining work or energy of steam, internal-combustion, or other fluid-pressure engines from the condition of the working fluid for detecting or indicating knocks in internal-combustion engines; Units comprising pressure-sensitive members combined with ignitors for firing internal-combustion engines for detecting or indicating knocks in internal combustion engines
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/009—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents using means for generating position or synchronisation signals
- F02D2041/0092—Synchronisation of the cylinders at engine start
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D2200/00—Input parameters for engine control
- F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
- F02D2200/10—Parameters related to the engine output, e.g. engine torque or engine speed
- F02D2200/1015—Engines misfires
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
- F02P17/00—Testing of ignition installations, e.g. in combination with adjusting; Testing of ignition timing in compression-ignition engines
- F02P17/12—Testing characteristics of the spark, ignition voltage or current
- F02P2017/125—Measuring ionisation of combustion gas, e.g. by using ignition circuits
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
- F02P17/00—Testing of ignition installations, e.g. in combination with adjusting; Testing of ignition timing in compression-ignition engines
- F02P17/12—Testing characteristics of the spark, ignition voltage or current
- F02P2017/125—Measuring ionisation of combustion gas, e.g. by using ignition circuits
- F02P2017/128—Measuring ionisation of combustion gas, e.g. by using ignition circuits for knock detection
Description
この特色は、一次チャージタイミング(もしくは時間)、一次チャージ持続時間、炭化またはスパークタイミング、及び次世代“スマート”点火システム制御のための点火またはスパーク持続時間のような点火パラメータを監視するために、イオン化検出回路からのイオン化信号を使用する。更に、このイオン化信号を、スパークプラグの炭素汚れ、絶縁物の過熱、早点火、並びに失敗したイオン化回路または点火コイルを検出するのにも使用する。
図8は、内燃機関の燃焼室内のイオン化電流を検出する回路10の基本的回路図であって、図35の機能ブロック80を表している。図35には示されているが、図8には示されていない回路は、バイアス回路及び一次チャージ電流を多重化するためのスイッチ回路である。先ず回路10の成分及び構成を説明し、次いで回路の動作を説明する。
気筒内イオン化検出を使用して現気筒識別(ID)を検出するスキームは、排気行程の燃焼時の雑音、振動、及び喘鳴(ハーシネス)(NVH)問題、常温始動時の炭化水素(HC)排出問題、及び常温における燃料パドリング効果に起因する遅れのような、多くの問題を抱えている。
Ton=Toff−f(ACT,ECT,MAP,N)
ここに、Toffはスパークタイミング(IGBTがターンオフする時点)を表し、ACTは空気チャージ温度を表し、ECTは機関冷却材温度を表し、MAPはマニホルド空気圧を表し、そしてNは機関クランク速度を表す。
Ton=Toff−f(N)
上述したように、気筒ID(CID)検出プロセスは、イオン信号からスパークタイミングを計算することを含む。どの気筒が、何時スパークするかを決定する手順は、セクションCにおいて説明した手順と変わらない。図27は、1つの気筒だけが実際に圧縮中である場合、クランクシャフトの所与の位置において複数の全ての気筒がスパークしていることを示している。広がった曲線289は、気筒#1の圧力を表している。321Kサンプル付近において広がった曲線を通過している狭い曲線290、291、292は、各気筒の上死点TDC付近における全コイルの点弧を表している。最短持続時間を有するスパークが、圧縮中の気筒である。
ECM内に配置されているか、または他の遠隔位置に配置されている内燃機関(ICE)のオンプラグ点火コイルは高EMI放出を受け易く、接続ワイヤーが長いことが原因で他の成分から妨害を受ける。イオン化検出回路は、それらが極めて低い信号電流レベル(μA)を取り扱うので、EMI問題はより重大になる。それの解決法は、コイルドライバトランジスタ及びイオン化回路の両者を、オンプラグ点火コイルに集積することである(図33)。
スパーク点火(SI)機関の燃焼プロセスは、気筒内空気/燃料(A/F)比、温度及び圧力、排気ガス再循環(EGR)レート、点火時間、持続時間等によって支配される。機関排出物質及び燃費は、その燃焼プロセスに厳密に依存する。同種の燃焼機関の場合、機関A/F比は、加熱排気ガス酸素(HEGO)センサまたはユニバーサル排気ガス酸素(UEGO)センサを使用する閉ループ内で制御されることが最も多い。排気ガス再循環EGRレートは、Δ圧力測定の支援を得て制御される。低価格燃焼モニタセンサが入手できないので、機関スパークタイミングは開ループで制御され、ノック検出結果によって補正される。燃焼を検知するための低価格オプションの1つがイオン化検出であり、これはスパークプラグギャップにバイアス電圧を印加することによって燃焼プロセス中に生成されるイオン電流を測定する。点火ドライバを点火コイル上に移動させる場合(例えば、ペンシル及びオン・プラグコイル)、点火ドライバ回路及びイオン化検出回路の両者を点火コイル上に集積することが望ましい(詳細に関しては、セクションEを参照されたい)。1つの未解決の問題は、集積パッケージに使用するピン数を最小にして集積されたドライバ及びイオン化検出の両回路をカバーし、コストを低減させることである。これを解決するために、点火コイルチャージ電流フィードバック信号と点火信号とを多重化し、従ってパッケージのピン数を1つだけ減らすことを提唱する。
このセクションは、点火コイル用IGBTのターンオフ直後に、過剰の点火コイル漏洩を取り入れてエネルギを磁化することによって、気筒内イオン化検出のための安定化電源を得るデバイスに関する。内燃機関の気筒内の圧縮された空気/燃料混合体を点火させるためには、スパーク点火システムがスパークプラグ電極空隙に十分なエネルギを供給しなければならない。これを達成するために、一般的には、点火コイル12と呼ばれる磁気デバイス内にエネルギを蓄積する。次いで、蓄積させたエネルギを適切な時点にスパークプラグ14の空隙へ解放し、空気/燃料混合体を点火させる。典型的な点火コイルの回路図を図39に示す。実際にはフライバック変成器であるコイル12は一次巻線16と二次巻線18とからなり、これらの巻線は高透磁率の磁気コア13を介して磁気的に結合されている。通常、二次巻線18は、一次巻線16よりも多くの巻回を有している。これによって、“フライバック”時間中に二次電圧を極めて高いレベルまで高めることができる。
エネルギ=1/2×Lpri×(Ipri)2
本発明のこの特色は、セクションF“ドライバ及びイオン化検出回路と共に集積された点火コイルにおいてイオン化信号及びコイルチャージ電流フィードバック信号を多重化することによって点火コイルのピン数を減少させる方法”の説明において注記した多くの欠陥に対処するものである。本発明のこの特色は、点火ドライバゲート信号と、点火コイルチャージ電流フィードバック信号及びイオン化信号とを多重化し、従ってパッケージのピン数を2本だけ減少させる。
セクションIは、意図的に本明細書に含ませていないことに注目されたい。
点火制御イオンセンスASIC(ICIS)パッケージ81は、IGBTドライバ、IGBTドライバ制御、及びイオンセンス用電流フィードバック回路が集積されていることを特徴とする。全ての能動回路は、点火コイル内に集積された1つのシリコンデバイス内に含まれている。ICIS ASICは、コイル上に、コイル付近に、または電流コイルドライバICの代わりにICIS ASICは、コイル上に、コイル付近に、またはパワートレイン制御モジュールPCM内の電流コイルドライバICの代わりに配置することができる。
離散点火制御イオンセンス(DICIS)パッケージ83は、IGBTドライバ及びイオンセンス用電流フィードバックが集積されていることを特徴とする。全ての能動回路は離散しており、1つの電子パッケージ内に含まれている。パッケージは、コイル上に、またはコイル付近に配置することができる。
内燃機関のイオン化電流は、機関の失火、ノック、点火のタイミング及び持続時間等を診断するために使用することができる。巧緻な信号調整処理によって、個々の気筒の燃焼特性も得ることができる。従って、機関の燃焼プロセスを精密に監視し、閉ループで制御することができる。燃焼プロセス中に生成される気筒内イオンを検出するためには、スパークプラグギャップ間に直流バイアス電圧を印加する必要がある。直流バイアスを生成するには、2つの方法がある。1つは普通の直流電源(大きいエレクトロニクス)を使用することであり、他は一次または二次フライバック電圧によってキャパシタ(高電圧キャパシタ)を充電することである。両アプローチ共、直流電源のサイズが大きく且つ高電圧キャパシタの信頼性が低いことから、点火コイル上にイオン化回路を集積するという要求を満足させることができない。本発明のこの特色は、イオン化電流を測定するための十分な直流バイアス電圧を供給する高電圧チャージポンプを使用する。
12 点火コイル
13 コア
14 点火(スパーク)プラグ
16 一次巻線
18 二次巻線
20 電池
22 IGBT
24、25、40、44 抵抗
26、42 ダイオード
28 キャパシタ
30 カレントミラー回路
32、46 ツェナーダイオード
34、36 pnpトランジスタ
38、48 ノード
50、55 コネクタ
60 カバー
65 クリップコネクタ
70 印刷配線基板
71 コネクタブレード
72 コイルドライバ及びイオン化検出サブシステム
75 ドライバ回路
80 イオン化検出回路
81 点火制御イオンセンス(ICIS)ASIC
82 イオン化検出回路の出力ノード
84 チャージ電流フィードバック信号ノード
85、86 増幅器
90 点火コイルサブシステム
92 ゲート信号再生回路
93 差比較回路
94 電流シンク
98 チャージポンプ
99 チャージポンプの出力
100 イオン化電流
102 チャージ電流フィードバック信号
105 バイアス電圧
106 差イオン化信号
108 差比較回路の出力
110 点火システム
120 二次電圧
130 電流波形
140 一次コイル
146 一次チャージタイミング
150 チャージ持続時間
160 点火タイミング
170 点火持続時間
190 早点火
197 (汚れまたは過熱)警告信号
201 ローブ
202、266 カムシャフト
203 プッシュロッド弁伝導装置
204 オーバーヘッドカムシャフト
205 ロッカー
206 タペット隙間
207、210 カムシャフト
208 クランクシャフトスプロケット
209 カム
211 タペット
212 入口弁
213 排気弁
214 プッシュロッド
261 ばね
262 ロックナット
263 ロッカーシャフト
264 カム
265 弁
267 カムシャフトスプロケット
268 バケットタペット
269 弁ばね
270、272 テンショナー
271 スプロケット
273 クランクシャフトスプロケット
274 排気弁
275 入口弁
276 弁ばね
277 バケットタペット
278 スプロケット
279 カムシャフト
280 イオン化検出機構
281 コイル
282 イオン処理モジュール
283 圧力
284、290 イオン化信号
400 タイマ
405 クロック信号
410 ウィンドウ信号
415 立ち上がりエッジ検出器
420 立ち下がりエッジ検出器
425 フリップフロップ
430、462 サンプル・ホールド回路
440 コンパレータ
445、450 積分器
455 スイッチ
460 メモリ
975 燃料トリムベクトル
1000 閉ループ常温始動遅らせ制限制御
1300 個々の気筒のA/F比制御
1404 ノック信号
1414 失火信号
1430 閉ループMBTスパーク制御
1435 MBT信号
1450 閉ループ早め制限制御
1460 閉ループ失火部分燃焼遅らせ制限制御
1480 スパークタイミング
1490、1495 閉ループMBTスパーク制御
1600 EGR比最適化
1630 所望EGR比
1800 パラメータ推定
1900 WOT A/F比最適化
Claims (5)
- シリンダID検出回路であって、
所定のクランクシャフト位置において全てのシリンダでスパークを発生させる手段と、
各シリンダでのスパーク持続時間を決定する手段と、
該スパーク持続時間が最短であったシリンダを、圧縮中であったシリンダに決定する手段と、を有し、
前記スパーク持続時間を決定する手段は、
少なくとも1つの入力を有する少なくとも1つの上昇エッジ検出器と、
少なくとも1つの入力を有する少なくとも1つの下降エッジ検出器と、
上記上昇エッジ検出器の出力に作動的に接続されている第1の入力、及び上記下降エッジ検出器の出力に作動的に接続されている第2の入力を有する少なくとも1つのフリップフロップと、
上記フリップフロップの出力に作動的に接続されている入力を備えている少なくとも1つのタイマと、
上記タイマの出力に作動的に接続されている入力を備えているサンプル・ホールド回路と、
を備えていることを特徴とする気筒ID検出回路。 - 上記上昇エッジ検出器の少なくとも1つの入力はスパークが発生していると予想されるスパークウィンドウを表すウィンドウ信号入力及びイオン化電流値を表すイオン化信号入力からなり、上記下降エッジ検出器の少なくとも1つの入力は上記ウィンドウ信号入力及び上記イオン化信号入力からなることを特徴とする請求項1に記載の気筒ID検出回路。
- 気筒ID検出回路であって、
少なくとも1つの入力を各々が有する複数の積分器と、
上記積分器の出力に作動的に接続されている複数の入力を備えているコンパレータと、 上記コンパレータの出力に作動的に接続されている第1の入力を備えているサンプル・ホールド回路と、を備え、
上記サンプル・ホールド回路は、
上記複数の積分器の上記少なくとも1つの入力に作動的に接続されている第2の入力、及び上記コンパレータの上記出力に作動的に接続されている前記第1の入力を備えているスイッチと、
上記スイッチの出力に作動的に接続されている入力、及び上記スイッチの第3の入力に作動的に接続されている出力を備えているメモリと、
を備えていることを特徴とする気筒ID検出回路。 - 気筒ID検出回路であって、
少なくとも1つの入力を各々が有する複数の積分器と、
上記積分器の出力に作動的に接続されている複数の入力を備えているコンパレータと、 上記コンパレータの出力に作動的に接続されている第1の入力を備えているサンプル・ホールド回路と、を備え、
上記複数の積分器の上記少なくとも1つの入力は、上記サンプル・ホールド回路の第2の入力に作動的に接続されているスパークが発生していると予想されるスパークウィンドウを表すウィンドウ信号入力、及びイオン化電流値を表すイオン化信号入力からなり、
上記サンプル・ホールド回路は、上記サンプル・ホールド回路の第3の入力に作動的に接続されている出力を備えていることを特徴とする気筒ID検出回路。 - 上記複数の積分器の上記少なくとも1つの入力は、上記スイッチの上記第2の入力に作動的に接続されているスパークが発生していると予想されるスパークウィンドウを表すウィンドウ信号入力、及びイオン化電流値を表すイオン化信号入力からなることを特徴とする請求項3に記載の気筒ID検出回路。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US42316302P | 2002-11-01 | 2002-11-01 | |
US46766003P | 2003-05-02 | 2003-05-02 | |
US10/458,716 US7055372B2 (en) | 2002-11-01 | 2003-06-11 | Method of detecting cylinder ID using in-cylinder ionization for spark detection following partial coil charging |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004156606A JP2004156606A (ja) | 2004-06-03 |
JP3971734B2 true JP3971734B2 (ja) | 2007-09-05 |
Family
ID=29740864
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003370958A Expired - Fee Related JP3971734B2 (ja) | 2002-11-01 | 2003-10-30 | 点火コイルの部分的チャージングに続いてスパークを検出するための気筒内イオン化を使用して気筒idを検出する方法 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US7055372B2 (ja) |
JP (1) | JP3971734B2 (ja) |
DE (1) | DE10350857B4 (ja) |
GB (1) | GB2397339B (ja) |
Families Citing this family (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7055372B2 (en) * | 2002-11-01 | 2006-06-06 | Visteon Global Technologies, Inc. | Method of detecting cylinder ID using in-cylinder ionization for spark detection following partial coil charging |
US7251571B2 (en) * | 2003-09-05 | 2007-07-31 | Visteon Global Technologies, Inc. | Methods of diagnosing open-secondary winding of an ignition coil using the ionization current signal |
FR2905142B1 (fr) * | 2006-08-28 | 2008-10-24 | Inst Francais Du Petrole | Methode d'estimation en temps reel d'indicateurs de l'etat de la combustion d'un moteur a combustion interne |
US7526943B2 (en) * | 2007-03-23 | 2009-05-05 | Gm Global Technology Operations, Inc. | Knock system with detection zones |
US7878177B2 (en) * | 2007-10-23 | 2011-02-01 | Ford Global Technologies, Llc | Internal combustion engine having common power source for ion current sensing and fuel injectors |
US7677230B2 (en) * | 2007-10-30 | 2010-03-16 | Ford Global Technologies, Llc | Internal combustion engine with multiple spark plugs per cylinder and ion current sensing |
JP4445021B2 (ja) * | 2008-01-22 | 2010-04-07 | 三菱電機株式会社 | 内燃機関点火装置 |
US7992542B2 (en) * | 2008-03-11 | 2011-08-09 | Ford Global Technologies, Llc | Multiple spark plug per cylinder engine with individual plug control |
US8132556B2 (en) | 2008-08-29 | 2012-03-13 | Ford Global Technologies, Llc | Ignition energy management with ion current feedback to correct spark plug fouling |
US8176893B2 (en) * | 2008-08-30 | 2012-05-15 | Ford Global Technologies, Llc | Engine combustion control using ion sense feedback |
US8555867B2 (en) * | 2009-06-18 | 2013-10-15 | Arvind Srinivasan | Energy efficient plasma generation |
CA2862501A1 (en) * | 2012-02-09 | 2013-08-15 | Sem Ab | Engine with misfire detection for vehicles using alternative fuels |
WO2015018966A1 (en) * | 2013-08-09 | 2015-02-12 | Wärtsilä Finland Oy | An internal combustion engine with a liquid detection system |
US9541052B2 (en) * | 2014-08-13 | 2017-01-10 | Ford Global Technologies, Llc | Misfire detection using ion current integration and RPM adaptation |
CN110285002A (zh) * | 2019-06-03 | 2019-09-27 | 昆山凯迪汽车电器有限公司 | 点火驱动模块 |
CN110259619A (zh) * | 2019-06-03 | 2019-09-20 | 昆山凯迪汽车电器有限公司 | 点火驱动模块、点火驱动电路以及点火控制系统 |
CN112392613B (zh) * | 2020-11-18 | 2022-06-28 | 潍柴动力股份有限公司 | 一种气体发动机的启动方法及启动系统 |
Family Cites Families (53)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
IT1306316B1 (it) * | 1998-07-16 | 2001-06-04 | Magneti Marelli Spa | Metodo di controllo di una sonda lineare di ossigeno. |
SE442345B (sv) * | 1984-12-19 | 1985-12-16 | Saab Scania Ab | Forfarande for detektering av joniseringsstrom i en tendkrets ingaende i en forbrenningsmotors tendsystem jemte arrangemang for detektering av joniseringsstrom i en forbrenningsmotors tendsystem med minst en tendkrets |
SE458142B (sv) * | 1987-08-28 | 1989-02-27 | Saab Scania Ab | Foerfarande foer att foerbaettra startfoermaagan foer en fyrtaktfoerbraenningsmotor |
US5054461A (en) * | 1990-12-31 | 1991-10-08 | Motorola, Inc. | Ionization control for automotive ignition system |
FR2676506B1 (fr) * | 1991-05-15 | 1993-09-03 | Siemens Automotive Sa | Procede et dispositif de detection de rates d'allumage dans un cylindre de moteur a combustion interne et leur application. |
KR950013542B1 (ko) * | 1991-07-17 | 1995-11-08 | 미쓰비시 덴키 가부시키가이샤 | 내연기관 실화검출장치 |
JPH05240137A (ja) * | 1992-03-02 | 1993-09-17 | Mitsubishi Electric Corp | 内燃機関用気筒識別装置 |
US5672972A (en) * | 1992-05-27 | 1997-09-30 | Caterpillar Inc. | Diagnostic system for a capacitor discharge ignition system |
US5510715A (en) * | 1993-02-02 | 1996-04-23 | Diamond Electric Mfg. Co., Ltd. | Apparatus for determining the ignition characteristic of an internal combustion engine |
US5392641A (en) * | 1993-03-08 | 1995-02-28 | Chrysler Corporation | Ionization misfire detection apparatus and method for an internal combustion engine |
US5483818A (en) * | 1993-04-05 | 1996-01-16 | Ford Motor Company | Method and apparatus for detecting ionic current in the ignition system of an internal combustion engine |
US5534781A (en) * | 1994-08-15 | 1996-07-09 | Chrysler Corporation | Combustion detection via ionization current sensing for a "coil-on-plug" ignition system |
SE508753C2 (sv) * | 1995-10-24 | 1998-11-02 | Saab Automobile | Förfarande och anordning för att identifiera vilken förbränningskammare hos en förbränningsmotor som befinner sig i kompressionstakt samt förfarande för att starta en förbränningsmotor |
JPH09324735A (ja) * | 1996-06-03 | 1997-12-16 | Mitsubishi Electric Corp | 内燃機関用燃焼状態検知装置 |
JPH09324734A (ja) * | 1996-06-10 | 1997-12-16 | Mitsubishi Electric Corp | 内燃機関用失火検出装置 |
US5824890A (en) * | 1996-08-01 | 1998-10-20 | Chrysler Corporation | Real time misfire detection for automobile engines |
US5753804A (en) * | 1996-08-01 | 1998-05-19 | Chrysler Corporation | Spatial frequency implemented digital filters for engine misfire detection |
JP3644654B2 (ja) * | 1996-11-15 | 2005-05-11 | 三菱電機株式会社 | 内燃機関の燃料制御方式 |
SE507393C2 (sv) * | 1996-11-18 | 1998-05-25 | Mecel Ab | Arrangemang och förfarande för kommunikation mellan tändmodul och styrenhet i en förbränningsmotors tändsystem |
JP3441909B2 (ja) * | 1997-02-07 | 2003-09-02 | 三菱電機株式会社 | 内燃機関の燃焼状態検出装置 |
JP3361948B2 (ja) * | 1997-02-18 | 2003-01-07 | 三菱電機株式会社 | 内燃機関の燃焼状態検出装置 |
US6029627A (en) * | 1997-02-20 | 2000-02-29 | Adrenaline Research, Inc. | Apparatus and method for controlling air/fuel ratio using ionization measurements |
JPH10252635A (ja) * | 1997-03-17 | 1998-09-22 | Hitachi Ltd | 故障診断装置付きエンジン燃焼状態検出装置 |
US5778855A (en) * | 1997-07-03 | 1998-07-14 | Ford Global Technologies, Inc. | Combustion stability control for lean burn engines |
DE19756342C2 (de) * | 1997-12-18 | 2003-02-13 | Conti Temic Microelectronic | Verfahren zur Steuerung einer Brennkraftmaschine |
JPH11280631A (ja) * | 1998-01-28 | 1999-10-15 | Ngk Spark Plug Co Ltd | イオン電流検出装置 |
US6246952B1 (en) * | 1998-04-14 | 2001-06-12 | Denso Corporation | Engine control signal processing system with frequency analysis by fourier transform algorithm |
US6216092B1 (en) * | 1998-05-04 | 2001-04-10 | Chartered Semiconductor Manufacturing, Ltd. | Dosage monitor for deionized water generator |
US6098013A (en) * | 1998-05-11 | 2000-08-01 | Caterpillar Inc. | System and method for monitoring exhaust gas hydrocarbon content in internal combustion engines |
JP3593457B2 (ja) * | 1998-05-27 | 2004-11-24 | 日本特殊陶業株式会社 | 内燃機関の点火二次回路用センサ、点火・燃焼検出装置、及びプレイグニッション検出装置 |
DE19838222A1 (de) * | 1998-08-22 | 2000-02-24 | Daimler Chrysler Ag | Verfahren zur Auswertung eines Ionenstromsignales einer selbstzündenden Brennkraftmaschine |
DE19838223C2 (de) * | 1998-08-22 | 2003-02-06 | Daimler Chrysler Ag | Verfahren zur Bestimmung des Ionenanteiles nach einem Verbrennungsvorgang in einer selbstzündenden Brennkraftmaschine |
DE19849258A1 (de) * | 1998-10-26 | 2000-04-27 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren und Vorrichtung zur Energieregelung an Zündsystemen mit primärseitigem Kurzschlußschalter |
DE19852652A1 (de) * | 1998-11-16 | 2000-05-18 | Bosch Gmbh Robert | Zündvorrichtung für Hochfrequenz-Zündung |
JP3551054B2 (ja) * | 1998-12-24 | 2004-08-04 | トヨタ自動車株式会社 | 空燃比検出装置 |
JP2000205034A (ja) * | 1999-01-18 | 2000-07-25 | Mitsubishi Electric Corp | 内燃機関の燃焼状態検出装置 |
JP3619040B2 (ja) * | 1999-01-19 | 2005-02-09 | 三菱電機株式会社 | 内燃機関の燃焼状態検出装置 |
JP3505419B2 (ja) * | 1999-01-27 | 2004-03-08 | 三菱電機株式会社 | 内燃機関の燃焼状態検出装置 |
JP3502285B2 (ja) * | 1999-02-18 | 2004-03-02 | 三菱電機株式会社 | イオン電流検出装置 |
US6213108B1 (en) * | 1999-05-21 | 2001-04-10 | Delphi Technologies, Inc. | System and method for providing multicharge ignition |
US6263727B1 (en) * | 1999-06-09 | 2001-07-24 | Delphi Technologies, Inc. | Make voltage bias ion sense misfired detection system |
US6186129B1 (en) * | 1999-08-02 | 2001-02-13 | Delphi Technologies, Inc. | Ion sense biasing circuit |
JP3474810B2 (ja) * | 1999-08-30 | 2003-12-08 | 三菱電機株式会社 | 内燃機関の燃焼状態検出装置 |
JP3696759B2 (ja) * | 1999-08-31 | 2005-09-21 | 三菱電機株式会社 | 内燃機関のノック検出装置 |
JP3783823B2 (ja) | 1999-09-03 | 2006-06-07 | 三菱電機株式会社 | 内燃機関のノック制御装置 |
JP3505448B2 (ja) * | 1999-09-16 | 2004-03-08 | 三菱電機株式会社 | 内燃機関用燃焼状態検知装置 |
JP3715847B2 (ja) * | 1999-09-20 | 2005-11-16 | 三菱電機株式会社 | 内燃機関のノック制御装置 |
JP3696002B2 (ja) * | 1999-09-20 | 2005-09-14 | 三菱電機株式会社 | 内燃機関のノック制御装置 |
JP3488405B2 (ja) * | 1999-10-07 | 2004-01-19 | 三菱電機株式会社 | 内燃機関の燃焼状態検出装置 |
US6338267B1 (en) * | 2000-02-17 | 2002-01-15 | Delphi Technologies, Inc. | System for rejecting noise in ignition knock data |
US6360587B1 (en) * | 2000-08-10 | 2002-03-26 | Delphi Technologies, Inc. | Pre-ignition detector |
US6453733B1 (en) * | 2000-09-11 | 2002-09-24 | Delphi Technologies, Inc. | Method of identifying combustion engine firing sequence without firing spark plugs or combusting fuel |
US7055372B2 (en) * | 2002-11-01 | 2006-06-06 | Visteon Global Technologies, Inc. | Method of detecting cylinder ID using in-cylinder ionization for spark detection following partial coil charging |
-
2003
- 2003-06-11 US US10/458,716 patent/US7055372B2/en not_active Expired - Lifetime
- 2003-10-30 GB GB0325267A patent/GB2397339B/en not_active Expired - Lifetime
- 2003-10-30 JP JP2003370958A patent/JP3971734B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2003-10-31 DE DE10350857A patent/DE10350857B4/de not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB2397339A (en) | 2004-07-21 |
GB2397339B (en) | 2005-03-23 |
US20040083794A1 (en) | 2004-05-06 |
JP2004156606A (ja) | 2004-06-03 |
US7055372B2 (en) | 2006-06-06 |
DE10350857A1 (de) | 2004-08-19 |
DE10350857B4 (de) | 2007-11-15 |
GB0325267D0 (en) | 2003-12-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3971737B2 (ja) | 点火コイルフライバックエネルギ及び2段調整を使用することによって気筒内イオン化検出用安定化電源を得るためのデバイス | |
JP3971738B2 (ja) | イオン化検出回路及び点火コイルドライバを単一パッケージ内に集積することによって気筒内イオン化検出システムの部品数及びパッケージサイズを減少させるためのデバイス | |
JP3971736B2 (ja) | イオン化信号及びコイルチャージ電流フィードバック信号を多重化することによってドライバ及びイオン化検出回路と共に集積された点火コイルのピン数を減少させる方法 | |
JP3971735B2 (ja) | 集積されたコイルドライバ及びイオン化検出回路を有する点火コイル | |
JP3971739B2 (ja) | チャージポンプを使用することによって気筒内イオン化検出回路用安定化電源を得るデバイス | |
US6998846B2 (en) | Ignition diagnosis using ionization signal | |
JP3971734B2 (ja) | 点火コイルの部分的チャージングに続いてスパークを検出するための気筒内イオン化を使用して気筒idを検出する方法 | |
US8490598B2 (en) | Ignition coil with ionization and digital feedback for an internal combustion engine | |
US6557537B2 (en) | Ion current detection system and method for internal combustion engine | |
US8555867B2 (en) | Energy efficient plasma generation | |
JP3443692B2 (ja) | 制御可能な点火装置 | |
US5349299A (en) | Fuel supply misfire-detecting system for internal combustion engines | |
US20040035404A1 (en) | Ignition system with multiplexed combustion signals | |
KR20010042831A (ko) | 4-행정 오토 엔진에서 이온 전류 측정을 이용한 위상인식을 위한 방법 및 장치 | |
JP2009203864A (ja) | 燃焼状態検出装置及び点火制御システム | |
JP2023502557A (ja) | 内燃エンジンの不点火検出システム | |
RU2094765C1 (ru) | Способ диагностики пропусков воспламенения в цилиндрах двигателя внутреннего сгорания и устройство для его осуществления | |
JP2004019619A (ja) | 内燃機関用点火装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20061030 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20070130 |
|
A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20070202 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070501 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20070604 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20070608 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100615 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110615 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110615 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120615 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130615 Year of fee payment: 6 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |