JP4363228B2 - 内燃機関の点火制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、内燃機関の回転速度とバッテリ電圧とに基づき点火コイルへの通電時間を制御する技術に関し、特に、イグニションコイルへ点火に必要な適切なエネルギを供給することができる内燃機関の点火制御装置に関する。

従来より、点火コイルの一次巻線を通電して点火コイルに点火エネルギを蓄積し、通電停止時にその点火エネルギにより点火コイルの二次巻線に生じる高電圧によって点火プラグを放電させる、いわゆる誘導放電型の点火装置においては、点火コイルの通電時間と点火コイルの通電を停止するタイミング（つまり点火時期）とを制御する点火制御装置が備えられている。

このような点火制御装置においては、点火プラグの放電によってシリンダ内の燃料混合気が実際に燃焼するまでの遅れ時間を考慮して、上死点後の所定角度位置で燃焼圧力がピークとなるように、内燃機関の運転状態（回転速度、負荷、機関温度等）に基づいて、点火時期を決定している。

点火プラグを放電させるのに要する放電電圧Ｖｒは、放電電極間のギャップｄと放電電極部の圧力Ｐとの積に比例することから、このような点火制御装置においては、たとえば点火プラグのギャップｄが摩耗によって最大となり、点火時期がシリンダ内圧力が最大となる内燃機関の上死点付近となったときにでも、点火プラグを確実に放電させることができるように、内燃機関の回転速度と点火コイルの通電を行なうバッテリの出力電圧（バッテリ電圧）とに基づき点火コイルの通電時間を決定している。

なお、点火コイルの通電時間を決定するのに内燃機関の回転速度を用いるのは、点火装置の消費電力は単位時間当りの点火回数に比例して増加するので、この消費電力を点火装置の許容消費電力範囲内に制御するためである。

このような点火コイルへの通電時間に関する技術が、以下に示す公報に開示されている。

特開平８−３３８３４９号公報（特許文献１）は、電流制御素子等を付加することなく、点火コイルに対する通電時間を適切に制御する内燃機関用制御装置を開示する。この内燃機関用制御装置は、内燃機関の各気筒毎に配設された点火プラグに点火エネルギを供給する点火コイルと、内燃機関の運転状態に応じて遷移する各種制御情報を入力する情報入力回路と、点火コイルの温度が高温時及び低温時に対応し内燃機関の運転状態と点火コイルの通電時間との関係を表す複数のマップを有し、情報入力回路からの各種制御情報に応じてマップを選択し、点火コイルへの通電時間を算出する通電時間演算手段と、通電時間演算手段で算出された点火コイルへの通電時間に基づき点火コイルに点火信号を出力する点火制御回路とを含む。

この内燃機関用制御装置によると、情報入力回路で内燃機関の運転状態に応じて遷移する各種制御情報が入力され、その入力された各種制御情報に応じ、点火コイルのコイル温度が高温時及び低温時に対応して内燃機関の運転状態と点火コイルの通電時間との関係を表す複数のマップを有する通電時間演算手段で、マップが選択され点火コイルへの通電時間が算出され、その点火コイルへの通電時間に基づき点火制御回路から点火コイルに点火信号が出力される。このように、点火コイルの通電時間が内燃機関の運転状態に加えて、その点火コイルの温度に対応した複数のマップにて設定されており、このマップの選択によって点火コイルに対する通電時間が適切に制御される。

特開平７−６３１４６号公報（特許文献２）は、定常的なバッテリ電圧の変動による通電時間の誤差を防止して、適切な通電時間に基づいて点火制御を実行する内燃機関の点火制御装置を開示する。この内燃機関の点火制御装置は、内燃機関の各気筒の点火制御時に、各気筒毎に設けられた点火コイルの一次電流の立上がり状態に基づいて目標値に達するまでの立上がり時間を決定し、立上がり時間より求めた通電時間に基づいて対応する気筒の次回の点火制御を実行する内燃機関の点火制御装置であって、決定された立上がり時間のデータを各気筒毎に順次記憶する立上がり時間記憶手段と、各気筒の点火制御に先立って、その気筒についての過去の所定回数分の立上がり時間のデータを立上がり時間記憶手段から読み出し、最大値及び最小値の平均を次回の通電時間として設定する通電時間算出手段とを含む。

この内燃機関の点火制御装置によると、各気筒の点火制御が実行される毎に一次電流の立上がり状態に基づいて立上がり時間が決定され、その立上がり時間より求めた通電時間に基づいて、その気筒についての次回の点火制御が実行される。このときの立上がり時間は立上がり時間記憶手段Ｍ１にて順次記憶され、点火制御時には、その気筒についての過去所定点火分の立上がり時間のデータの最大値及び最小値の平均が通電時間算出手段Ｍ２により算出されて、次回の通電時間として設定される。そして、過去所定点火分の立上がり時間は、周期的に変動するバッテリ電圧の波形中の様々なタイミングで決定されるため、その最大値と最小値を平均すれば、定常的な電圧変動による誤差をほとんど含まない通電時間に基づいて点火制御を実行可能となる。

特開平６−１２９３３３号公報（特許文献３）は、点火コイルの通電に要する点火エネルギ（点火コイルの通電時間）を、点火プラグの放電電圧に対応して制御可能な内燃機関の点火制御装置を開示する。この内燃機関の点火制御装置は、内燃機関の運転状態に基づき点火時期を算出する点火時期算出手段と、内燃機関の回転速度およびバッテリ電圧に基づき点火コイルの通電時間を算出する通電時間算出手段と通電時間補正手段とを含む。通電時間補正手段は、通電時間算出手段にて算出された点火コイルの通電時間を、点火時期算出手段にて算出された点火時期に基づき、点火時期が内燃機関の上死点に対して進角側になればなるほど通電時間が短くなるように補正する手段を含む。

この内燃機関の点火制御装置によると、点火時期算出手段が、内燃機関の運転状態に基づき点火時期を算出し、通電時間算出手段が、内燃機関の回転速度及びバッテリ電圧に基づき点火コイルの通電時間を算出する。通電時間補正手段が、通電時間算出手段にて算出された点火コイルの通電時間を、点火時期算出手段にて算出された点火時期に基づき、点火時期が内燃機関の上死点に対して進角側になればなるほど通電時間が短くなるように補正する。すなわち、点火プラグを放電させるのに要する放電電圧は、内燃機関のシリンダ内圧力が低いほど低くなり、シリンダ内圧力は、点火時期が内燃機関の上死点に対して進角側になればなるほど低くなるため、点火コイルの通電時間を点火時期に基づき補正することにより、点火コイルの通電時間を点火プラグの放電電圧に対応させることができる。
特開平８−３３８３４９号公報 特開平７−６３１４６号公報 特開平６−１２９３３３号公報

しかしながら、上記したいずれの特許文献においても、バッテリから点火コイルへ大電流が流れることによる、バッテリ電圧の電圧降下の影響を考慮して通電時間を補正することが行なわれていない。すなわち、内燃機関の回転数とバッテリ電圧とに基づいて、バッテリの電圧降下以外の、たとえばバッテリ温度により通電時間を補正する技術が開示されていても、バッテリの電圧降下について言及していない。このことは、大電流が流れることにより瞬時的であってもバッテリの電圧が降下すると、降下しない場合と同じ通電時間で点火コイルに電力を供給したのでは電圧降下分だけ必要な電力が不足することを示している。また、このような電圧降下は、点火コイルへの通電に伴う配線抵抗やその経時変化等によって変動する。

本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、点火コイルに必要かつ適切なエネルギ（電力）を供給することができる、内燃機関の点火制御装置を提供することである。

第１の発明に係る内燃機関の点火制御装置は、内燃機関の回転数を検知するための手段と、算出された通電時間だけ点火装置に電力を供給する蓄電機構の電圧値を検知するための手段と、回転数と、通電時間の終期における蓄電機構の電圧値とに基づいて、点火装置への通電時間を算出するための算出手段とを含む。

第１の発明によると、蓄電機構から点火装置への通電が開始されると、前回の演算ルーチンで算出された通電時間の間だけ、蓄電機構から点火装置へ電力が供給される。このとき、電流値は通電時間の経過とともに上昇し、蓄電機構の一例であるバッテリ（鉛蓄電池など）の電圧が降下する。この点火直前の時期が最も電圧降下が大きくなる。前回の演算ルーチンで算出された通電時間から点火直前の時期を判断して、このときのバッテリ電圧値を検知して、検知されたバッテリ電圧値（最も大きく電圧降下したときの電圧値）と、内燃機関の回転数とに基づいて、次回の通電時間を算出することができる。このため、次回の通電時間は、内燃機関の回転数が同じであれば、電圧降下分だけ長くなる。これにより、点火に必要な適切なエネルギ量をバッテリから点火装置へ供給することができる。その結果、点火コイルに必要かつ適切なエネルギ（電力）を供給することができる、内燃機関の点火制御装置を提供することができる。

第２の発明に係る内燃機関の点火制御装置は、内燃機関の回転数を検知するための手段と、算出された通電時間だけ点火装置に電力を供給する蓄電機構の電圧値を検知するための手段と、通電時間の終期における蓄電機構の電圧値を推定するための推定手段と、回転数と、推定された電圧値とに基づいて、点火装置への通電時間を算出するための算出手段とを含む。

第２の発明によると、蓄電機構から点火装置への通電が開始されると、前回の演算ルーチンで算出された通電時間の間だけ、蓄電機構から点火装置へ電力が供給される。このとき、電流値は通電時間の経過とともに上昇し、蓄電機構の一例であるバッテリ（鉛蓄電池など）の電圧が降下する。この点火直前の時期が最も電圧降下が大きくなる。通電時間中に、バッテリ電圧値の時間変化率を算出して点火直前のバッテリ電圧を推定して、推定されたバッテリ電圧値（最も大きく電圧降下したときの電圧値）と、内燃機関の回転数とに基づいて、次回の通電時間を算出することができる。このため、次回の通電時間は、内燃機関の回転数が同じであれば、電圧降下分だけ長くなる。これにより、点火に必要な適切なエネルギ量をバッテリから点火装置へ供給することができる。その結果、点火コイルに必要かつ適切なエネルギ（電力）を供給することができる、内燃機関の点火制御装置を提供することができる。

第３の発明に係る内燃機関の点火制御装置は、第２の発明の構成に加えて、推定手段は、通電開始から予め定められた時間経過後の蓄電機構の電圧値に基づいて、通電時間の終期における蓄電機構の電圧値を推定するための手段を含む。

第３の発明によると、通電開始から予め定められた時間経過後のバッテリ電圧値の時間変化率を算出して点火直前のバッテリ電圧を推定することができる。

第４の発明に係る内燃機関の点火制御装置は、第３の発明の構成に加えて、推定手段は、通電開始時の電圧値と予め定められた時間経過後の電圧値との時間変化率に基づいて、通電時間の終期における蓄電機構の電圧値を推定するための手段を含む。

第４の発明によると、通電開始時のバッテリの電圧値と通電開始から予め定められた時間経過後のバッテリ電圧値との時間変化率を算出して、点火直前のバッテリ電圧を推定することができる。

第５の発明に係る内燃機関の点火制御装置は、第１〜４のいずれかの発明の構成に加えて、通電時間の終期は、点火直前の時期であるものである。

第５の発明によると、最も電圧降下が大きくなる点火直前の時期のバッテリ電圧値を検知したり、推定したりして、検知されたり推定されたりしたバッテリ電圧値（最も大きく電圧降下したときの電圧値）と、内燃機関の回転数とに基づいて、次回の通電時間を算出することができる。

第６の発明に係る内燃機関の点火制御装置は、内燃機関の回転数を検知するための手段と、算出された通電時間だけ点火装置に電力を供給する蓄電機構の電圧値を検知するための手段と、通電中の蓄電機構の電圧値の時間変化率を検知するための手段と、回転数と、蓄電機構の電圧値と、時間変化率とに基づいて、点火装置への通電時間を算出するための算出手段とを含む。

第６の発明によると、蓄電機構から点火装置への通電が開始されると、前回の演算ルーチンで算出された通電時間の間だけ、蓄電機構から点火装置へ電力が供給される。このとき、電流値は通電時間の経過とともに上昇し、蓄電機構の一例であるバッテリ（鉛蓄電池など）の電圧が降下する。このバッテリ電圧の降下の度合いを示す時間変化率と、バッテリ電圧値と、内燃機関の回転数とに基づいて、次回の通電時間を算出することができる。このため、次回の通電時間を、バッテリ電圧の時間変化率を考慮して、算出することができる。

第７の発明に係る内燃機関の点火制御装置は、算出された通電時間だけ点火装置に電力を供給する蓄電機構の電圧値を検知するための手段と、通電中の蓄電機構の電圧値の時間変化率を検知するための手段と、点火装置への通電中には、時間変化率に基づいて、点火装置以外の電気機器であって、蓄電機構から電力の供給を受ける電気機器を制御するように指示するための手段とを含む。

第７の発明によると、蓄電機構から点火装置への通電が開始されると、蓄電機構から点火装置へ電力が供給され、電流値は通電時間の経過とともに上昇し、蓄電機構の一例であるバッテリ（鉛蓄電池など）の電圧が降下する。このバッテリは、点火装置以外の電気機器（インジェクタ等）にも電力を供給している。このため、点火装置への通電中には、点火装置以外の電気機器における制御を、バッテリの時間変化率を考慮して実行する。これにより、バッテリから蓄電機構に大電流が流れて電圧降下が発生しても、点火装置以外の電気機器も正常に動作させることができる。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰返さない。

＜第１の実施の形態＞
以下、本発明の第１の実施の形態に係るエンジンの点火制御装置について説明する。本実施の形態に係るエンジンの点火制御装置は、エンジンＥＣＵ（Electronic Control Unit）により実行されるプログラムにより実現される。

図１に、本実施の形態に係る点火制御装置を実現するエンジンＥＣＵ１００を含むエンジン制御システムの制御ブロック図を示す。エンジン制御システムは、エンジンを制御するエンジンＥＣＵ１００と、エンジンのクランクシャフトに設けられエンジンの回転数を検知するエンジン回転数センサ２００と、鉛蓄電池などのバッテリの電圧を検知するバッテリ電圧センサ３００と、イグナイタ４００と、イグナイタ４００に接続されたイグニッションコイル（一次側コイル）５００とを含む。

エンジン回転数センサ２００は、エンジン回転数ＮＥを検知するためのセンサであって、高精度に回転数が検知されるものであれば、特にその形式には限定されない。エンジン回転数センサ２００により検知されたエンジン回転数ＮＥは、エンジンＥＣＵ１００に入力される。

バッテリ電圧センサ３００は、１４Ｖ系の鉛蓄電池（充電電圧１４Ｖ、放電電圧１２Ｖ）の電圧値を検知する電圧センサである。バッテリ電圧センサ３００により検知されたバッテリ電圧値ＶＢはエンジンＥＣＵ１００に入力される。

エンジンＥＣＵ１００は、エンジンを制御するためのプログラムを実行するＣＰＵ（Central Processing Unit）と、ＣＰＵで実行されるプログラムや、後述するマップなどを記憶したメモリとを含む。また、エンジンＥＣＵ１００には、通電開始からの経過時間を計測するタイマを含む。

イグナイタ４００は、エンジンの各気筒における燃焼室に導入された混合気を点火するための点火装置であって、点火コイルの一次電流を断続する装置である。エンジンＥＣＵ１００から、通電時間指令信号ＩＧＴがイグナイタ４００に出力され、イグナイタ４００は、エンジンＥＣＵ１００から受信した通電時間ＩＧＴの指令信号に基づいて、一次側コイル５００にバッテリから供給される電力を通電させる。

図２を参照して、エンジンＥＣＵ１００のメモリに記憶される通電時間マップについて説明する。

図２に示すマップは、横軸をエンジン回転数ＮＥ、縦軸を通電時間ＩＧＴとしたマップであって、エンジン回転数ＮＥから通電時間ＩＧＴを算出するマップである。図２に示すように、エンジン回転数ＮＥが低いほど通電時間ＩＧＴが長く、エンジン回転数ＮＥが高いほど通電時間ＩＧＴが短くなる。また、パラメータとしてバッテリ電圧ＶＢが設定され、同じエンジン回転数ＮＥであっても、バッテリ電圧値ＶＢが低いほど通電時間ＩＧＴが長くなるように設定されている。

たとえば、バッテリ電圧値ＶＢ（１）＞バッテリ電圧値ＶＢ（２）として、同じエンジン回転数である場合には、バッテリ電圧がＶＢ（１）であるときには、通電時間はＩＧＴ（１）に、バッテリ電圧がＶＢ（１）よりも低いＶＢ（２）の場合には通電時間はＩＧＴ（１）よりも長いＩＧＴ（２）として算出される。

なお、エンジン回転数と通電時間との関係は、図２に示すようなマップに限定されるものではなく、エンジン回転数とバッテリ電圧とから通電時間ＩＧＴが算出されるものであればどのようなマップであってもよい。また、マップではなく演算式から求めるようなものであってもよい。

図３を算出して、エンジンＥＣＵ１００のＣＰＵで実行されるプログラムの制御構造について説明する。

ステップ（以下、ステップをＳと略す）１００にて、エンジンＥＣＵ１００は、通電指令出力を行なう。このとき、エンジンＥＣＵ１００は、イグナイタ４００に対して、通電時間ＩＧＴ（１）を通電指令信号として出力する。Ｓ１１０にて、エンジンＥＵ１００は、通電時間ＩＧＴ（１）に基づいて通電指令出力から予め定められた時間が経過したか否かを判断する。たとえば、通電指令出力から（ＩＧＴ（１）−０．２ｍｓ）時間が経過すると予め定められた時間が経過したと判断される。ＩＧＴ（１）に基づいて通電指令出力から予め定められた時間が経過すると（Ｓ１１０にてＹＥＳ）、処理はＳ１２０へ移される。もしそうでないと（Ｓ１１０にてＮＯ）、処理はＳ１１０へ戻される。

Ｓ１２０にて、エンジンＥＣＵ１００は、バッテリ電圧ＶＢを検知する。Ｓ１３０にて、エンジンＥＣＵ１００は、エンジン回転数ＮＥを検知する。

Ｓ１４０にて、エンジンＥＣＵ１００は、バッテリ電圧降下ΔＶＢを考慮した通電時間ＩＧＴ（２）を、図２に示すマップに基づいて算出する。Ｓ１５０にて、エンジンＥＣＵ１００は、通電時間ＩＧＴ（２）を次回の通電時間としてメモリに記憶する。

以上のような構造およびフローチャートに基づく、本実施の形態に係るエンジンの点火制御装置を実現するエンジンＥＣＵ１００を搭載した車両における通電時間制御の動作について説明する。

エンジンＥＣＵ１００がイグナイタ４００に通電時間をＩＧＴ（１）とした通電指令を出力する（Ｓ１００）。イグナイタ４００は、入力された通電指令出力に基づいて通電時間がＩＧＴ（１）の間だけバッテリから一次側コイル５００に電力を供給するように制御する。

このとき、バッテリから一次側コイル５００へ流れる電流値は、通電時間の経過に従って次第に高くなる。一方、バッテリ電圧ＶＢは、図４に示すように、通電時間の間において次第に低下し、点火直前において電圧降下ΔＶＢが最大となる。バッテリ電圧検知タイミングを点火直前の時間として設定しておいて、この時間になると（Ｓ１１０にてＹＥＳ）、バッテリ電圧ＶＢが検知される（Ｓ１２０）。このとき図４に示すようにΔＶＢだけ電圧降下が発生していることを検知することができる。

エンジン回転数ＮＥが検知され（Ｓ１３０）、バッテリ電圧降下ΔＶＢを考慮した通電時間ＩＧＴ（２）がマップから算出される（Ｓ１４０）。

すなわち、エンジン回転数ＮＥが一定であると想定すると、バッテリ電圧がＶＢ（１）であることに基づいて算出された通電時間ＩＧＴ（１）を用いた通電指令出力がされたときに、バッテリ電圧がΔＶＢだけ降下したとする。このΔＶＢは、（ＶＢ（１）−ＶＢ（２））であるとする。バッテリ電圧降下ΔＶＢを考慮して通電時間を算出すると、バッテリ電圧がＶＢ（２）であるため通電時間ＩＧＴ（２）として算出される（図２参照）。

算出された通電時間ＩＧＴ（２）が次回の通電時間としてメモリに記憶され、次回の通電指令出力時にイグナイタ４００にエンジンＥＣＵ１００から出力される。

図４に示すように、イグニッションコイル（一次側コイル５００）への通電時間ＩＧＴ（１）が経過する直前の時間におけるバッテリ電圧を検知して、そのバッテリ電圧に基づいて次回の通電時間の算出に反映させている。このような処理が、点火タイミングごとに繰返し実行され、バッテリの劣化等による電圧降下の影響があっても、イグナイタ４００に点火に必要な最適のエネルギ量（電力量）を供給することができる。

以上のようにして、本実施の形態に係る点火制御装置であるエンジンＥＣＵによると、バッテリからイグナイタへの通電が開始されると前回の演算ルーチンで算出された通電時間の間だけ、バッテリからイグナイタへ電力が供給される。このとき通電時間の経過とともにバッテリの電圧が降下する。点火直前の時期が最も電圧降下が大きくなるのでこのタイミングでバッテリの電圧値を検知して、検知されたバッテリ電圧値とエンジン回転数とに基づいて、次回の通電時間を算出することができる。このため、次回の通電時間は、エンジン回転数が同じであれば、バッテリの電圧降下分だけ長くなる。これにより、点火に必要な適切なエネルギ量をバッテリからイグナイタへ供給することができる。その結果、点火コイルに必要かつ適切なエネルギを供給することができる。

＜第１の実施の形態の変形例＞
以下、第１の実施の形態の変形例について説明する。本変形例においては、通電時間ＩＧＴを算出するマップについて補正が行なわれている。上述したように、通電時間ＩＧＴが変化する（たとえば長くなる）と、バッテリ電圧ＶＢがさらに変化（たとえは降下）する。このため、通電時間の変化によるバッテリ電圧の低下の変化を考慮した補正を行なったマップを用いる。

このような補正されたマップを用いることにより適切な点火時期を設定することができ、空燃比を上げることができ、燃費の向上を実現できる。

＜第２の実施の形態＞
以下、本発明の第２の実施の形態に係るエンジンの点火制御装置について説明する。なお、本実施の形態に係るエンジンの点火制御装置も、前述の第１の実施の形態と同様エンジンＥＣＵ１００において実行されるプログラムにより実現される。エンジン制御システムの制御ブロック図および通電時間算出マップは、前述の第１の実施の形態（図１、図２）と同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰返さない。

図５を参照して、本実施の形態に係るエンジンの点火制御装置を実現するエンジンＥＣＵ１００で実行されるプログラムの制御構造について説明する。なお、図５に示したフローチャートの中で、前述の図３に示したフローチャートと同じ処理については同じステップ番号を付してある。それらについての処理も同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰返さない。

Ｓ２１０にて、エンジンＥＣＵ１００は、通電指令出力から予め定められた時間が経過したか否かを判断する。この予め定められた時間とは、たとえば、通電時間ＩＧＴ（１）の１／３経過時や１／２経過時として設定される。通電指令出力から予め定められた時間が経過すると（Ｓ２１０にてＹＥＳ）、処理はＳ１２０へ移される。もしそうでないと（Ｓ２１０にてＮＯ）、処理はＳ２１０へ戻される。

Ｓ２２０にて、エンジンＥＣＵ１００は、ｄＶＢ／ｄｔを算出する。すなわち、バッテリ電圧の時間変化率を算出する。

Ｓ２３０にて、ｄＶＢ／ｄｔからバッテリ電圧降下ΔＶＢを算出する。すなわち、（ｄＶＢ／ｄｔ×ＩＧＴ（１））により、点火直前におけるバッテリ電圧降下ΔＶＢを算出する。

以上のような構造およびフローチャートに基づく本実施の形態に係るエンジンの点火制御装置を実現するエンジンＥＣＵ１００による通電時間制御の動作について説明する。

図６に示すように、通電開始指令から予め定められた時間になると（ここでは、ＩＧＴ（１）の１／２の時間の経過時とする）、バッテリ電圧ＶＢが検知される（Ｓ１２０）。バッテリ電圧ＶＢの時間変化率であるｄＶＢ／ｄｔが算出され（Ｓ２２０）、バッテリ電圧ＶＢの時間変化率ｄＶＢ／ｄｔから、点火直前のバッテリ電圧降下ΔＶＢが算出される（Ｓ２３０）。

このｄＶＢ／ｄｔは、図６における電圧変化の傾きを示している。この傾きであるｄＶＢ／ｄｔから、点火直前の電圧降下ΔＶＢが算出される。この算出されたΔＶＢは、現実に点火直前にバッテリ電圧センサ３００により検出されたものではなく、推定されたものである。この推定されたバッテリ電圧降下ΔＶＢを用いて、図２に示す通電時間マップに基づいて、通電時間ＩＧＴ（２）が算出されて、次回の通電時間に反映させることができる。

以上のようにして、本実施の形態に係るエンジンの点火制御装置においても、前述の第１の実施の形態と同様の効果を発現させることができる。

＜第３の実施の形態＞
以下、本発明の第３の実施の形態に係るエンジンの点火制御装置について説明する。なお、本実施の形態に係るエンジンの点火制御装置も、前述の第１の実施の形態および第２の実施の形態と同様エンジンＥＣＵ１００において実行されるプログラムにより実現される。エンジン制御システムの制御ブロック図および通電時間算出マップは、前述の第１の実施の形態（図１、図２）と同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰返さない。

図７を参照して、本実施の形態に係るエンジンの点火制御装置を実現するエンジンＥＣＵ１００で実行されるプログラムの制御構造について説明する。なお、図７に示したフローチャートの中で、前述の図３または図５に示したフローチャートと同じ処理については同じステップ番号を付してある。それらについての処理も同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰返さない。

Ｓ３００にて、エンジンＥＣＵ１００は、算出したバッテリ電圧の時間変化率（ｄＶＢ／ｄｔ）をメモリに学習値として記憶する。Ｓ３１０にて、エンジンＥＣＵ１００は、バッテリ電圧の時間変化率（ｄＶＢ／ｄｔ）と考慮して、バッテリ電圧ＶＢとエンジン回転数ＮＥとから、次回の通電時間として通電時間ＩＧＴ（２）を算出する。このとき、エンジン回転数ＮＥからイグナイタ４００への通電時間を算出する場合のパラメータが、バッテリ電圧ＶＢとその時間変化率（ｄＶＢ／ｄｔ）とになる。Ｓ３２０にて、エンジンＥＣＵ１００は、この通電時間ＩＧＴ（２）でイグナイタ４００へ通電指令を出力する。

以上のようにして、本実施の形態に係るエンジンの点火制御装置によると、バッテリ電圧の時間変化率を学習値として記憶しておいて、その時間変化率を考慮して、イグナイタへの通電時間を算出することができる。すなわち、バッテリ電圧ＶＢのみならず、バッテリ電圧の時間変化率（ｄＶＢ／ｄｔ）をも考慮して、イグナイタへの通電時間を算出することができる。

＜第４の実施の形態＞
以下、本発明の第４の実施の形態に係るエンジンの点火制御装置について説明する。本実施の形態に係るエンジンの点火装置は、イグナイタ４００以外の車両搭載電装機器（たとえばインジェクタ）における制御を、イグナイタ４００への通電時には、バッテリ電圧の時間変化率を考慮して実行するものである。

なお、本実施の形態に係るエンジンの点火制御装置も、前述の第１の実施の形態、第２の実施の形態および第３の実施の形態と同様エンジンＥＣＵ１００において実行されるプログラムにより実現される。エンジン制御システムの制御ブロック図は、イグナイタ４００以外のインジェクタなどの車両電装機器をさらに含む点、それらの電装機器を制御するＥＣＵをさらに含む点以外は、前述の第１の実施の形態（図１）と同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰返さない。

図８を参照して、本実施の形態に係るエンジンの点火制御装置を実現するエンジンＥＣＵ１００で実行されるプログラムの制御構造について説明する。なお、図７に示したフローチャートの中で、前述の図３、図５または図７に示したフローチャートと同じ処理については同じステップ番号を付してある。それらについての処理も同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰返さない。

Ｓ４００にて、エンジンＥＣＵ１００は、イグナイタ４００への通電指令出力中であるか否かを判断する。イグナイタ４００への通電指令出力中であると（Ｓ４００にてＹＥＳ）、処理はＳ４１０へ移される。もしそうでないと（Ｓ４００にてＮＯ）、処理はＳ４２０へ移される。

Ｓ４１０にて、エンジンＥＣＵ１００は、イグナイタ４００以外の車両搭載電気機器（たとえばインジェクタ等）を、バッテリ電圧ＶＢの時間変化率ｄＶＢ／ｄｔを考慮して制御する。このとき、エンジンＥＣＵ１００以外が制御する電気機器については、その電気機器を制御するＥＣＵへ、エンジンＥＣＵ１００から、電圧降下時の制御を実行することを要求する信号が送信される。エンジンＥＣＵ１００や、そのような信号を受信したＥＣＵは、バッテリ電圧ＶＢの時間変化率ｄＶＢ／ｄｔを考慮して、自己の制御対象の電気機器を制御する。

Ｓ４２０にて、エンジンＥＣＵ１００は、イグナイタ４００以外の車両搭載電気機器（たとえばインジェクタ等）を、通常通り制御する。このとき、エンジンＥＣＵ１００以外が制御する電気機器については、その電気機器を制御するＥＣＵへ、エンジンＥＣＵ１００から、電圧降下時の制御を実行することを要求しない信号が送信される。エンジンＥＣＵ１００や、そのような信号を受信したＥＣＵは、（バッテリ電圧ＶＢの時間変化率ｄＶＢ／ｄｔを考慮することなく）、自己の制御対象の電気機器を通常通り制御する。

以上のようにして、本実施の形態に係るエンジンの点火制御装置によると、イグナイタへの通電時間中には、バッテリＶＢの電圧が低下するので、車両に搭載された電気機器を通常通りに制御していたのでは、不具合が生じることもある。そのため、そのような場合には、バッテリ電圧ＶＢの時間変化率（ｄＶＢ／ｄｔ）を考慮して、イグナイタ以外の制御を行なうことができる。その結果、イグナイタへの大電流を通電させるときのバッテリ電圧の一時的な降下があっても、車両搭載電気機器を正常に動作させることができる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

本発明の第１の実施の形態に係る点火制御装置を実現するエンジンＥＣＵを含むエンジン制御システムの制御ブロック図である。 エンジン回転数とバッテリ電圧とをパラメータとして通電時間を算出するためのマップを示す図である。 本発明の第１の実施の形態に係る点火制御装置を実現するエンジンＥＣＵで実行されるプログラムの制御構造を示すフローチャートである。 本発明の第１の実施の形態に係る点火制御装置を実現するエンジンＥＣＵにより制御された場合のタイミングチャートを示す図である。 本発明の第２の実施の形態に係る点火制御装置を実現するエンジンＥＣＵで実行されるプログラムの制御構造を示すフローチャートである。 本発明の第２の実施の形態に係る点火制御装置を実現するエンジンＥＣＵにより制御された場合のタイミングチャートを示す図である。 本発明の第３の実施の形態に係る点火制御装置を実現するエンジンＥＣＵで実行されるプログラムの制御構造を示すフローチャートである。 本発明の第４の実施の形態に係る点火制御装置を実現するエンジンＥＣＵで実行されるプログラムの制御構造を示すフローチャートである。

符号の説明

１００ エンジンＥＣＵ、２００ エンジン回転数センサ、３００ バッテリ電圧センサ、４００ イグナイタ、５００ 一次側コイル。

Claims (6)

1. 内燃機関の回転数を検知するための手段と、
   算出された第１の通電時間だけ点火装置に電力を供給する蓄電機構の電圧値を検知するための手段と、
   前記第１の通電時間の終期における前記蓄電機構の電圧値を推定するための推定手段と、
   前記回転数と、前記推定された電圧値とに基づいて、前記点火装置への第２の通電時間を算出するための算出手段とを含む、内燃機関の点火制御装置。
2. 前記推定手段は、通電開始から予め定められた時間経過後の蓄電機構の電圧値に基づいて、前記第１の通電時間の終期における前記蓄電機構の電圧値を推定するための手段を含む、請求項１に記載の内燃機関の点火制御装置。
3. 前記推定手段は、通電開始時の電圧値と予め定められた時間経過後の電圧値との時間変化率に基づいて、前記第１の通電時間の終期における前記蓄電機構の電圧値を推定するための手段を含む、請求項２に記載の内燃機関の点火制御装置。
4. 前記第１の通電時間の終期は、前記点火直前の時期である、請求項１〜３のいずれかに記載の内燃機関の点火制御装置。
5. 通電中の蓄電機構の電圧値の時間変化率を検知するための手段をさらに含み、
   前記算出手段は、前記回転数と、前記蓄電機構の電圧値と、前記時間変化率とに基づいて、前記点火装置への前記第２の通電時間を算出するための手段を含む、請求項１に記載の内燃機関の点火制御装置。
6. 通電中の蓄電機構の電圧値の時間変化率を検知するための手段と、
   前記点火装置への通電中には、前記時間変化率に基づいて、前記点火装置以外の電気機器であって、前記蓄電機構から電力の供給を受ける電気機器を制御するように指示するための手段とをさらに含む、請求項１に記載の内燃機関の点火制御装置。

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