JP6078432B2 - Ignition device for internal combustion engine and ignition control device used therefor - Google Patents
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Description
本発明は、内燃機関の点火プラグからの火花放電時間を重ね放電により延長させる点火制御を行うときに各部の故障検出機能を持たせた内燃機関用点火装置、及びそれに用いられる点火制御装置、並びに放電ユニットに関する。 The present invention relates to an ignition device for an internal combustion engine having a failure detection function of each part when performing ignition control for extending the spark discharge time from the ignition plug of the internal combustion engine by overlapping discharge, and an ignition control device used therefor, and It relates to a discharge unit.
近年、内燃機関の燃費を低減させることが重要な課題となっており、EGR(Exhaust Gas Recirculation)ガスの導入よってポンピングロスが低減されることを利用して、低燃費を目的として軽負荷の運転領域では大量のEGRガスを導入して燃費を向上させる手法を採用する場合が増えている。ところが、こうした場合には、不活性ガスが増大して内燃機関の気筒(シリンダ)内に導入される新しい空気の割合が減少することに伴い、点火プラグ周りに適正な混合気が存在する割合が減ることになるため、単時間の放電では確実に着火させ、安定した燃焼を得られることが難しくなり、不正燃焼によって内燃機関が安定性を欠くことになってしまう。 In recent years, reducing the fuel consumption of an internal combustion engine has become an important issue, and by utilizing the fact that pumping loss is reduced by the introduction of EGR (Exhaust Gas Recirculation) gas, driving at light loads for the purpose of reducing fuel consumption. In the area, there are increasing cases of adopting a technique for improving fuel efficiency by introducing a large amount of EGR gas. However, in such a case, as the ratio of new air introduced into the cylinder of the internal combustion engine decreases due to the increase of the inert gas, the ratio of the proper mixture around the spark plug is increased. Therefore, it is difficult to reliably ignite and obtain stable combustion with a single-hour discharge, and the internal combustion engine lacks stability due to incorrect combustion.
そこで、内燃機関用点火装置において、点火プラグ近傍の混合気の状態にばらつきが存在することにより、希薄な空燃比となる状態や、EGRガス等の不活性ガスが混合されている状態において、単時間の放電では混合気の着火性が安定しない問題を改善し、着火性の向上と安定した燃焼とを行わせることで内燃機関の燃費を向上させるための技術が重要視されている。係る周知技術として、例えば「内燃機関用の重ね放電式点火装置」(特許文献1)が挙げられる。また、内燃機関のシリンダ内混合気の燃焼状態を検出する周知技術として、内燃機関の燃焼室内のイオン電流を検出することにより失火を検出する「内燃機関用失火検出回路」(特許文献2)が挙げられる。 Therefore, in the ignition device for an internal combustion engine, there is a variation in the state of the air-fuel mixture in the vicinity of the spark plug, so that in a state where a lean air-fuel ratio or an inert gas such as EGR gas is mixed, A technique for improving the fuel efficiency of an internal combustion engine by improving the problem that the ignitability of the air-fuel mixture is not stabilized by time discharge and improving the ignitability and stable combustion is regarded as important. As such a well-known technique, for example, “overlap discharge ignition device for internal combustion engine” (Patent Document 1) can be cited. Further, as a well-known technique for detecting the combustion state of the air-fuel mixture in the cylinder of the internal combustion engine, there is a “misfire detection circuit for internal combustion engine” (Patent Document 2) that detects misfire by detecting an ionic current in the combustion chamber of the internal combustion engine. Can be mentioned.
上述した特許文献1に係る重ね放電式点火装置の点火制御によれば、点火プラグに長い時間に渡って大きな放電エネルギーを供給する必要があるため、別途に設けた昇圧回路から所定の電圧(例えば500V)以上を点火コイルの放電電流に印加しなければならないことにより、多気筒の内燃機関では気筒数分を賄う昇圧回路の構成が大きくなってしまい、実装上の問題が生じて適用し難いという問題がある。
According to the ignition control of the multiple discharge ignition device according to
また、昇圧による発熱も発生するため、搭載上では冷却効果の高い場所に設置して放熱する手法が必要であり、多気筒の内燃機関では実装上で放電ユニットを別体として構成するのが望ましいが、放電ユニットを別体とする場合において、重ね放電時間の制御について全領域を重ね放電とすると、消費電流が過大となって車両等の搭載先のバッテリの劣化や上がり等の不具合を招く恐れがあるため、重ね放電の実行領域を限定して使用する目的で昇圧回路に対して制限する重ね要求信号の情報をコントロールユニット側から与える構成とするのが望ましい。 In addition, since heat generation due to boosting occurs, it is necessary to install and dissipate heat in a place with a high cooling effect on mounting, and in a multi-cylinder internal combustion engine, it is desirable to configure the discharge unit separately on mounting. However, in the case where the discharge unit is a separate unit, if the entire region is overlapped for the control of the overlap discharge time, the current consumption becomes excessive, which may lead to problems such as deterioration or rise of the battery on which the vehicle is mounted. Therefore, it is desirable that the control unit side provides information on the overlap request signal for limiting the booster circuit for the purpose of limiting the use area of the overlap discharge.
ところが、こうした構成の場合には引用文献2の技術を適用しても、何れかの部位が故障するとそれを個別に適確に判断する機能を持たないため、点火装置が故障と判断されたときには装置全体を交換する可能性が高くなり、可能な限り故障した部位を交換したいディーラーサービス上の要求に応えられないという難点がある。因みに、引用文献2の技術は、シリンダ内の火花放電時の電気エネルギーの一部を蓄え、その電気エネルギーを点火プラグの電極に印加したときのイオン電流値で燃焼状態(失火)を検出できるイオン電流検出回路であり、点火装置の故障として、点火コイルや点火プラグの不具合については適確に検出できるが、それ以外の他の部位(例えば点火コイルや点火プラグとは別体で構成された放電ユニットやコントロールユニット)の故障については適確に判断することができないという問題がある。
However, in the case of such a configuration, even if the technique of the cited
本発明は、このような問題点を解決すべくなされたもので、その技術的課題は、多気筒内燃機関でも実装上で無難に適用でき、重ね放電を有効に実行してバッテリに不具合を生じさせない点火制御が可能であると共に、故障発生時にも故障部位を適確に判断できる内燃機関用点火装置、及びそれに用いられる点火制御装置、並びに放電ユニットを提供することにある。 The present invention has been made to solve such problems, and the technical problem thereof can be safely applied even to a multi-cylinder internal combustion engine in mounting, and the overdischarge is effectively performed to cause a problem in the battery. It is an object to provide an ignition device for an internal combustion engine, an ignition control device used therefor, and a discharge unit that can perform ignition control that is not allowed to occur, and can accurately determine a failure site even when a failure occurs.
上記技術的課題を解決するため、本発明の内燃機関用点火装置は、複数気筒の内燃機関の当該複数気筒内にそれぞれ配設される複数の点火プラグと、複数の点火プラグとの間でそれぞれ火花放電を生じさせるための重ね放電出力を誘起する複数の点火コイルと、複数の点火コイルに対してそれぞれ複数気筒内での点火状態を制御するための点火制御信号を出力する点火制御装置と、火花放電の時間を延長させるための重ね放電を行う重ね放電式の放電ユニットと、を備えた内燃機関用点火装置であって、点火制御装置は、複数の点火コイルに対してそれぞれ点火制御信号を生成して火花放電の点火時期を制御する複数の点火信号制御部と、放電ユニットに対して重ね放電の状態を制御するための重ね要求制御信号を一信号線で出力する重ね要求信号制御部と、を備え、放電ユニットは、点火制御信号に応じて複数の点火コイルに対応する気筒を切換えると共に、重ね要求制御信号に応じて重ね放電の時間を制御した上で当該切換えられた気筒に対応する当該複数の点火コイルに対してそれぞれ重ね放電用の昇圧電圧を印加し、複数の点火コイルは、点火制御信号に基づいて生成した一次電流及び所定の定電圧をそれぞれ一次側に入力して昇圧電圧が印加された二次側より複数の点火プラグの対応するものとの間で重ね放電出力を誘起すると共に、当該重ね放電出力時の該当する気筒内の燃焼に応じて発生するイオン電流を検出するイオン検出装置をそれぞれ備え、イオン検出装置でそれぞれ検出されたイオン電流の立ち上がりタイミングを計測した結果に基づいて重ね放電に伴う放電ユニット又は点火制御装置の故障を判定する重ね放電故障判定装置を備えたことを特徴とする。 In order to solve the above technical problem, an internal combustion engine ignition device according to the present invention includes a plurality of spark plugs respectively disposed in the plurality of cylinders of the multiple cylinder internal combustion engine, and a plurality of spark plugs. A plurality of ignition coils for inducing a superimposed discharge output for causing spark discharge; an ignition control device for outputting an ignition control signal for controlling an ignition state in each of the plurality of cylinders with respect to the plurality of ignition coils; An ignition device for an internal combustion engine comprising a multiple discharge type discharge unit that performs multiple discharge for extending the time of spark discharge, wherein the ignition control device sends an ignition control signal to each of a plurality of ignition coils. A plurality of ignition signal control units that generate and control the ignition timing of the spark discharge, and an overlap request control signal that outputs the overlap request control signal for controlling the state of the overlap discharge to the discharge unit with one signal line A discharge control unit that switches the cylinders corresponding to the plurality of ignition coils in accordance with the ignition control signal and controls the time of the multiple discharge in accordance with the overlap request control signal. The multiple discharge boosted voltages are respectively applied to the plurality of ignition coils corresponding to the cylinders, and the plurality of ignition coils respectively input a primary current generated based on the ignition control signal and a predetermined constant voltage to the primary side. Then, an overlap discharge output is induced between the secondary side to which the boosted voltage is applied and corresponding ones of the plurality of spark plugs, and ions generated according to combustion in the corresponding cylinder at the time of the overlap discharge output Each has an ion detector that detects the current, and based on the result of measuring the rise timing of the ion current detected by the ion detector, the discharge accompanying the multiple discharge Characterized by comprising a discharge failure determination system overlaid determining a failure of the unit or the ignition control device.
また、本願発明の点火制御装置は、複数気筒の内燃機関の当該複数気筒内にそれぞれ配設される複数の点火プラグとの間でそれぞれ火花放電を生じさせるための重ね放電出力を誘起すると共に、当該重ね放電出力時の該当する気筒内の燃焼に応じて発生するイオン電流を検出可能な複数の点火コイルにおける当該火花放電の時間を延長させるための重ね放電を行う重ね放電式の放電ユニット、並びに当該複数の点火コイルに対して、それぞれ当該複数気筒内での点火状態を制御するための点火制御信号を出力する点火制御装置であって、複数の点火コイルに対してそれぞれ点火制御信号を生成して火花放電の点火時期を制御する複数の点火信号制御部と、放電ユニットに対して重ね放電の状態を制御するための重ね要求制御信号を一信号線で出力する重ね要求信号制御部と、を備えたことを特徴とする。 In addition, the ignition control device of the present invention induces an overlap discharge output for generating spark discharges with a plurality of spark plugs respectively disposed in the plurality of cylinders of the multi-cylinder internal combustion engine, An overlap discharge type discharge unit for performing overlap discharge for extending the time of the spark discharge in a plurality of ignition coils capable of detecting ion current generated in accordance with combustion in the corresponding cylinder at the time of the overlap discharge output; and An ignition control device that outputs an ignition control signal for controlling an ignition state in each of the plurality of cylinders to the plurality of ignition coils, and generates an ignition control signal for each of the plurality of ignition coils. A plurality of ignition signal control units for controlling the ignition timing of the spark discharge and an overlap request control signal for controlling the state of the overlap discharge for the discharge unit with one signal line Characterized by comprising the overlaid request signal controller for force, the.
なお、上記放電ユニットは、複数気筒の内燃機関の当該複数気筒内での点火状態を制御するための点火制御装置から出力される点火制御信号に応じて、当該複数気筒内にそれぞれ配設される複数の点火プラグとの間でそれぞれ火花放電を生じさせるための重ね放電出力を誘起すると共に、当該重ね放電出力時の該当する気筒内の燃焼に応じて発生するイオン電流を検出可能な複数の点火コイルにおける当該火花放電の時間を延長させるための重ね放電を行う重ね放電式の放電ユニットであって、点火制御信号に応じて複数の点火コイルに対応する気筒を切換えると共に、重ね要求制御信号に応じて重ね放電の時間を制御した上で当該切換えられた気筒に対応する当該複数の点火コイルに対してそれぞれ重ね放電用の昇圧電圧を印加することが望ましい。 The discharge unit is disposed in each of the plurality of cylinders in response to an ignition control signal output from an ignition control device for controlling an ignition state in the plurality of cylinders of the multi-cylinder internal combustion engine. A plurality of ignitions capable of inducing overlapping discharge outputs for generating spark discharges with a plurality of spark plugs and detecting ion currents generated in accordance with combustion in the corresponding cylinder at the time of the overlapping discharge outputs An overlap discharge type discharge unit that performs overlap discharge to extend the spark discharge time in the coil, and switches cylinders corresponding to a plurality of ignition coils in accordance with an ignition control signal and responds to an overlap request control signal It is possible to apply a boosted voltage for overlapping each discharge in the plurality of ignition coils corresponding to the switched-cylinder on which a controlled discharge time overlapped Te Masui.
本発明の内燃機関用点灯装置によれば、点火制御装置内に重ね放電の要求に係る重ね要求制御信号を一信号線で出力する重ね要求信号制御部を備えると共に、重ね放電式の放電ユニットを点火コイルや点火制御装置とは別体で内燃機関に設ける構成とし、点火制御装置における点火信号制御部からの点火制御信号に応じて放電ユニットにより点火コイルに対応する気筒を切換えると共に、重ね要求信号制御部からの重ね要求制御信号に応じて重ね放電の時間を制御した上で切換えられた気筒に対応する点火コイルに重ね放電用の昇圧電圧を印加し、点火コイルが点火制御信号に基づいて生成した一次電流及び所定の定電圧を一次側で入力して昇圧電圧が印加された二次側より点火プラグの対応するものとの間で重ね放電出力を誘起した際のイオン電流を点火コイルのイオン検出装置で検出し、重ね放電故障判定装置が検出されたイオン電流の立ち上がりタイミングを計測した結果に基づいて重ね放電に伴う放電ユニット又は点火制御装置の故障を判定するため、多気筒の内燃機関でも実装上で問題無く適用でき、重ね放電を有効に実行して点火制御することができるようになり、レイアウトの自由度が増し、バッテリの劣化や上がり等の不具合も生じなくなり、しかも故障発生時には故障部位を適確に判断できるようになる。 According to the lighting device for an internal combustion engine of the present invention, the ignition control device includes the overlap request signal control unit that outputs the overlap request control signal related to the request for overlap discharge with one signal line, and the overlap discharge type discharge unit is provided. The internal combustion engine is configured separately from the ignition coil and the ignition control device, and the cylinder corresponding to the ignition coil is switched by the discharge unit according to the ignition control signal from the ignition signal control unit in the ignition control device, and the overlap request signal After controlling the time of overlap discharge according to the overlap request control signal from the control unit, the boost voltage for overlap discharge is applied to the ignition coil corresponding to the switched cylinder, and the ignition coil is generated based on the ignition control signal The primary current and a predetermined constant voltage that are input on the primary side and the overlap discharge output is induced between the secondary side to which the boosted voltage is applied and the corresponding one of the spark plug. In order to determine the failure of the discharge unit or the ignition control device due to the multiple discharge based on the result of measuring the rising timing of the detected ion current by the multiple discharge failure determination device. In addition, it can be applied to multi-cylinder internal combustion engines without any problems in mounting, and it is possible to perform ignition control by effectively executing overlap discharge, increasing the degree of freedom in layout, and causing problems such as battery deterioration and rise. In addition, when a failure occurs, it becomes possible to accurately determine the failure site.
以下に、本発明の内燃機関用点火装置、及びそれに用いられる点火制御装置、並びに放電ユニットについて、実施例を挙げ、図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, an ignition device for an internal combustion engine according to the present invention, an ignition control device used therefor, and a discharge unit will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
図1は、本発明の実施例1に係る内燃機関用点火装置の基本構成を示したブロック図である。この内燃機関用点火装置は、複数気筒として、4気筒の内燃機関(エンジン)の各気筒内にそれぞれ配設される4系統の点火プラグ4a〜4dと、各点火プラグ4a〜4dと間でそれぞれ火花放電を生じさせるための重ね放電出力401a〜401dを誘起すると共に、その時の該当する気筒内の燃焼に応じて発生するイオン電流を検出するイオン検出装置320a〜320d(但し、320b〜320dは図1中では図示されない)を備えた4系統の点火コイル3a〜3dと、火花放電の時間を延長させるための重ね放電を行う重ね放電式の放電ユニット2と、各点火コイル3a〜3dに対してそれぞれ4気筒内での点火状態を制御するための点火制御信号101a〜101dを出力する点火制御装置100を搭載して4気筒内燃機関を制御すると共に、イオン検出装置320a〜320dでそれぞれ検出されたイオン電流の立ち上がりタイミングを計測した結果に基づいて重ね放電に伴う放電ユニット2又は点火制御装置100の故障を判定する重ね放電故障判定装置500を搭載したエンジンコントロールユニット1と、を備えて構成される。
FIG. 1 is a block diagram showing a basic configuration of an internal combustion engine ignition device according to
このうち、点火制御装置100は、4系統の点火コイル3a〜3dに対してそれぞれ点火制御信号101a〜101dを生成して気筒内での火花放電の点火時期を制御する4系統分の点火信号制御部101と、放電ユニット2に対して重ね放電の状態を制御するための重ね要求制御信号を一信号線で出力する重ね要求信号制御部110と、を備える他、重ね要求信号制御部110による重ね要求制御信号に係る重ね要求の内容について、予め設定された重ね放電での運転領域を判定する重ね運転領域判定部112と、重ね運転領域判定部112により判定される運転領域における予め設定された重ね放電の時間を判定する重ね時間判定部113と、運転領域における重ね放電での実行領域を判定して非実行領域から切換える重ね切換え判定部111と、を備えて構成される。
Among these, the
因みに、重ね要求信号制御部110は、重ね切換え判定部111で判定される重ね放電の実行又は停止と重ね時間判定部113で判定される重ね放電の時間とに従って重ね要求制御信号に係る重ね要求の内容を設定する。重ね要求の内容については、重ね放電の実行又は停止と重ね放電の時間とを変更可能であると共に、一つの信号情報で纏めて放電ユニット2への送信に供することが好ましい。また、重ね要求信号制御部110は、点火信号制御部101により各点火コイル3a〜3dに対して点火制御信号101a〜101dを出力開始するタイミングと同時か、それよりも前のタイミングで重ね放電の実行に係る重ね要求制御信号を出力することが好ましい。更に、重ね切換え判定部111は、重ね放電での非実行領域から実行領域への移行を判定すると、重ね要求制御信号に係る重ね要求の内容をEGRガス量の制御量が増大するより先に重ね放電の実行に切換えることが好ましい。
Incidentally, the overlap request
放電ユニット2は、点火制御信号101a〜101dに応じて各点火コイル3a〜3dに対応する気筒を切換えると共に、重ね要求制御信号に応じて重ね放電の時間を制御した上で切換えられた気筒に対応する各点火コイル3a〜3dに対してそれぞれ重ね放電用の高電圧線を介して昇圧電圧203a〜203dを印加するもので、各点火コイル3a〜3d及び各点火プラグ4a〜4dと点火制御装置100とは独立して内燃機関に配設される。具体的に云えば、放電ユニット2は、各点火信号制御部101から入力した点火制御信号101a〜101dに応じて点火する気筒を切換える気筒切換え回路201と、重ね要求制御信号に係る重ね要求の内容に応じて重ね放電の時間を制御する重ね時間制御回路202と、重ね放電の時間の制御に従って切換えられた気筒に対応する各点火コイル3a〜3dに印加する重ね放電用の昇圧電圧203a〜203dを生成する昇圧回路203と、を備えて構成される。
The
各点火コイル3a〜3dは、点火制御信号101a〜101dに基づいてイグナイタ301a〜301d(但し、301b〜301dは図1中では図示されない)で生成した一次電流及び所定の定電圧(+12V)をそれぞれ一次側で入力して昇圧電圧203a〜203dが印加された二次側より各点火プラグ4a〜4dの対応するものとの間で重ね放電出力401a〜401dを誘起すると共に、その時の該当する気筒内の燃焼に応じて発生するイオン電流をイオン検出装置320a〜320dで検出してコントロールユニット1の重ね放電故障判定装置500へ送出する。
The ignition coils 3a to 3d respectively generate a primary current and a predetermined constant voltage (+ 12V) generated by
図1に示す内燃機関用点火装置では、コントロールユニット1に搭載された点火制御装置100において、点火信号制御部101からは4気筒分の4系統の点火制御信号101a〜101dが出力されると共に、重ね要求信号制御部110からは1系統の重ね要求制御信号が出力される。
In the ignition device for an internal combustion engine shown in FIG. 1, in the
放電ユニット2は、点火コイル3a〜3d及び点火プラグ4a〜4dやコントロールユニット1とは別体で内燃機関に設けられており、昇圧回路203と4気筒分の4系統の点火コイル3a〜3dとが約500Vの高電圧線で結線されている。各点火コイル3a〜3dに内蔵されているイグナイタ301a〜301dのスイッチングで点火制御信号101a〜101dに基づいて生成した一次電流に基づいて対象とする気筒に対して通常の点火タイミングで放電が開始されると、放電状態を維持するのに必要な昇圧電圧203a〜203dを高電圧線を介して点火コイル3a〜3dの二次側に印加する。エンジン気筒(シリンダ)内では、点火プラグ4a〜4dによって混合気に放電させて着火させると共に、通常放電に続いて所謂重ね放電が誘起されるように構成されている。また、各部はそれぞれワイヤハーネスによって結線される。
The
実施例1に係る内燃機関用点火装置では、構成上、放電ユニット2を点火制御装置100が搭載されるコントロールユニット1とは別体として内燃機関に設置し、本来であれば放電ユニット2への4系統の点火制御信号101a〜101dと重ね放電に必要な高電圧線とが4気筒の数分必要であることにより、放電ユニット2に対して重ね放電の要求を行う信号線も同等な数が用意されるのに対し、ここでは点火制御装置100の重ね要求信号制御部110が放電ユニット2に対して重ね要求制御信号により重ね放電の要求を行うために一本の信号線で放電ユニット2の重ね時間制御回路202に対して結線されている点が特徴となっている。このように、重ね要求信号制御部110を放電ユニット2に対して一つの信号系で纏めて結線して信号を制御すれば、ワイヤハーネスによる結線を最小限に留めることができ、更にはレイアウトによって各部位の設置間隔が長くなった場合でも、ワイヤハーネス結線のコスト増加を抑制することができる。
In the internal combustion engine ignition device according to the first embodiment, the
また、点火制御装置100における重ね時間判定部113は、重ね放電を実行するのに必要な制御情報である重ね時間の判定を行い、重ね運転領域判定部112は重ね放電による運転領域を判定し、重ね切換え判定部111は重ね放電と通常放電との判定を行い、重ね放電の実行の成否を判定する。これらの各部は、それぞれ重ね放電を実行するのに必要な制御情報を演算するものであるが、最終的には重ね要求信号制御部110で出力信号の形態及びタイミングが演算される。
Further, the overlap
更に、放電ユニット2における気筒切換え回路201は点火制御信号101a〜101dに応じて各気筒の点火タイミングを判断し、重ね時間制御回路202は、重ね要求制御信号の情報(要求の内容)に応じて重ね時間を制御し、昇圧回路203は気筒毎の点火制御信号101a〜101dと重ね要求制御信号とを入力するタイミングに合わせて重ね放電に必要な昇圧電圧203a〜203dを高電圧線を介して気筒毎に対応する点火コイル3a〜3dの二次側に印加する。これにより、各気筒内の点火プラグ4a〜4dの対応するものとの間で重ね放電出力(二次電圧、二次電流)が誘起され、対象とする気筒内で重ね放電の発生による火花放電を継続的に生じさせることができ、しかも重ね放電の発生によるイオン電流を点火コイル3a〜3dのイオン検出装置320a〜320dが検出してコントロールユニット1の重ね放電故障判定装置500へ送出するため、重ね放電故障判定装置500によって検出されたイオン電流の立ち上がりタイミングを計測した結果に基づく重ね放電に伴う放電ユニット2又は点火制御装置100(重ね要求信号制御部110からの重ね要求制御信号)の故障を判定することができる。
Further, the
図2は、コントロールユニット1に搭載された重ね放電故障判定装置500の細部構成を示したブロック図である。重ね放電故障判定装置500は、点火コイル3a〜3dのイオン検出装置320a〜320dで検出されたイオン電流が取り込まれる入力処理部501と、点火信号制御部101からの点火制御信号101a〜101dのタイミングに基づいてイオン電流の立ち上がり時間を計測する立ち上がり時間計測部502と、立ち上がり時間計測部502による立ち上がり時間と点火制御装置100の重ね要求信号制御部110からの重ね要求制御信号の要求内容に含まれる重ね要求時間とを予め設定される所定の期間中で比較した結果に基づいて、放電ユニット2又は重ね要求制御信号の異常を判定する重ね放電異常判定部503と、重ね放電異常判定部503による重ね要求制御信号の異常判定を受け、重ね放電の実行中に所定の期間中における立ち上がり時間の短い回数が第2の所定の割合を超過するか、或いは所定時間連続している場合に重ね要求制御信号の故障を確定する重ね要求制御信号故障確定部504と、重ね放電異常判定部503による放電ユニット2の異常判定を受け、重ね放電の実行中に所定の期間中における立ち上がり時間の短い回数が第1の所定の割合を超過し、且つ第2の所定の割合未満である場合に放電ユニット2の故障を確定する放電ユニット故障確定部505と、を備えている。ここでも、それぞれの部位はワイヤハーネスによって結線される。
FIG. 2 is a block diagram showing a detailed configuration of the over-discharge
この重ね放電故障判定装置500では、各気筒の点火コイル3a〜3dに内蔵されているイオン検出装置320a〜320dからのイオン電流を示す信号が入力処理部501に入力されると、入力処理部501ではイオン電流に相当する電圧値に変換したデジタル信号を立上がり時間計測部502に送出し、立上がり時間計測部502にはその他に点火信号制御部101からの点火制御信号101a〜101dに示される点火時期に相当する点火タイミングの情報が入力される。そこで、立上がり時間計測部502では、点火タイミングからイオン電流の立ち上がりまでの時間(イオン電流の立ち上がりタイミング)を計測し、その計測結果を重ね放電異常判定部503へ送出する。
In this overlapped discharge
重ね放電異常判定部503では、立上がり時間計測部502で計測された立ち上がり時間と点火制御装置100の重ね要求信号制御部110からの重ね要求制御信号の要求内容に含まれる重ね要求時間とを予め設定される所定の期間中で比較した結果に基づいて、放電ユニット2又は重ね要求制御信号の異常を判定する。更に、係る異常の判定結果に基づいて、所定の点火時期又は所定の期間における異常検出の割合によって、重ね要求信号故障確定部504が重ね要求制御信号の故障を確定し、放電ユニット故障確定部505が放電ユニット2の故障を確定する。
The overlap discharge
図3は、実施例1に係る内燃機関用点火装置に備えられる点火コイル3aの基本構成を放電ユニット2との対応を含めて示した図である。ここでは、本願発明で適用する重ね放電の有る重ね放電出力を誘起する場合に火花放電する点火コイル3aの構成を1つの気筒について示したものである。この点火コイル3aでは、一次側でイグナイタ301aを介在して点火制御信号101aに基づいて生成した一次電流及び所定の定電圧(+12V)を入力し、重ね要求制御信号の重ね要求の内容に応じて重ね時間制御回路202で重ね時間が指示された昇圧回路203で生成されて制御回路302で重ね時間が制御される昇圧電圧が印加された二次側により点火プラグ4aとの間で重ね放電出力401aを誘起する。これにより、1つの気筒内で重ね放電の有る火花放電が行われる。このとき、イオン電流検出装置320aでは、気筒内の燃焼に応じて発生するイオン電流を検出する。尚、イオン電流検出装置320aは、ダイオード、抵抗、コンデンサを用いて増幅器に接続した回路構成のもので、例えば特許文献2に開示されているような周知技術を適用できるものである。
FIG. 3 is a view showing the basic configuration of the ignition coil 3 a provided in the internal combustion engine ignition device according to the first embodiment, including the correspondence with the
図4は、この点火コイル3aの入出力に係る波形を示したタイミングチャートである。ここでは、内燃機関の1気筒(シリンダ)内で圧縮された混合気に着火する場合の点火コイル3aにおける点火制御信号101a及び重ね要求制御信号に対する一次電流、放電出力(二次電圧、二次電流)401a、並びにイオン電流の関係を示している。
FIG. 4 is a timing chart showing waveforms relating to input / output of the ignition coil 3a. Here, the primary current and discharge output (secondary voltage, secondary current) for the
具体的に云えば、まず重ね放電の無い場合には昇圧回路203が動作しないように制御されるため、点火制御信号101aの矩形波についての立ち上がりのONするタイミングでイグナイタ301aにおけるトランジスタのスイッチング動作を行い、点火コイル3aの一次側に5〜10Aの範囲の一次電流を流すことで点火コイル3aに磁気エネルギーが蓄えられ、点火制御信号101aの矩形波の立ち下がりのOFFするタイミング(所謂点火時期)でイグナイタ301aにおけるトランジスタのスイッチング動作を行い、一次電流を遮断すると点火コイル3aの二次側に高電圧な二次電圧が発生することで、点火プラグ3aでの放電が行われる。このときの放電電流(二次電流)の流れは、図3中に示す点線矢印で示す方向となる。
More specifically, since the
次に、重ね放電を実行する場合には点火制御信号制御101aの矩形波についてのONするタイミングで、イグナイタ301aのトランジスタのスイッチング動作を行い、一次電流を遮断すると点火コイル3aの二次側に高電圧な二次電圧が発生することで、点火プラグ3aでの放電が開始される。ここでは放電ユニット2において、重ね要求制御信号の情報(重ね要求の内容)を受けて、重ね時間制御回路202が重ね放電を実行する時間を判断し、対象とする気筒の点火タイミングを判断する気筒切換え回路201が点火制御信号101aによって昇圧回路203での重ね放電を実行する対象となる気筒を判断し、一次電流の遮断するタイミングに合わせて重ね放電に必要な昇圧電圧203aを高電圧線を介して昇圧回路203が対象とする気筒に対応する点火コイル3aの二次側に連通させることで印加する。このとき、点火コイル3aでは制御回路302と連動して重ね時間が制御される昇圧回路203からの昇圧電圧203aが印加された二次側により点火プラグ4aとの間で重ね放電出力401aを誘起することにより、1つの気筒内で重ね放電の有る火花放電が行われる。このときの放電電流(二次電流)の流れは、図3中に実線矢印で示す方向となる。重ね時間制御回路202が重ね放電を終了する時間のタイミングで昇圧回路203からの昇圧電圧を遮断すると、重ね放電が終了する。
Next, when superposed discharge is performed, the switching operation of the transistor of the
上述した放電を実行している間、イオン検出装置320aには電流を流すことができず、放電中にはイオン電流を検出することができない仕組みとなっており、放電中は燃焼時のイオン電流を検出するための起電力がチャージされる。放電が終了すると、燃焼状態によって発生しているイオン状態によりイオン電流が図3中の実線矢印で示す方向に流れることによって、イオン電流が検出されてそのイオン電流値がコントロールユニット1の重ね放電故障判定装置500に送出される。
During the discharge described above, no current can flow through the
図4中で重ね要求制御信号による重ね要求がある場合には、点火制御信号101aにおける点火タイミングのA点から重ね時間(tw)の間、放電が延長されることで、放電電圧がこの間印加され続けることになり、気筒(シリンダ)内の混合気への着火性能を向上することができる。放電中は燃焼が開始されていても、イオン電流は検出することができないため、放電を終了した後の点火のタイミングから期間dt1経過後にイオン電流が立ち上がり、燃焼状態に応じて検出されることになる。尚、重ね要求制御信号は、点火制御信号101aに対して(td)時間、早いタイミングでON信号を出力するように制御される。この制御は重ね要求制御信号の演算タイミングが必ずしも点火タイミングで演算されている訳でなく、例えば10ms毎といった所定のマイコン演算タイミングで演算されるケースがあることを対策するためと、重ね時間制御回路202の判断タイミングにも依存するが、重ね要求有りの情報を判断したときに確実に最も早いタイミングで重ね時間制御回路202が重ね要求有りの情報と重ね時間の情報とを判断できるようにするためである。少なくとも、(td)時間は、点火制御信号101aがONするタイミングと同時(td=0)か、或いはそれより前のタイミングであることが望ましい。
In FIG. 4, when there is an overlap request by the overlap request control signal, the discharge is extended during the overlap time (tw) from the point A of the ignition timing in the
また、図4中のB点以降は、重ね要求があるにも拘らず、重ね要求制御信号の状態異常があったり、或いは放電ユニット2の状態異常により、重ね放電が実行されない場合の状態を示している。
In addition, after point B in FIG. 4, there is a state in which overlap discharge is not executed due to an abnormality of the overlap request control signal or an abnormal state of the
重ね放電が実行されない場合は、放電時間(th)のみで放電が終了するために燃焼が短くなり、イオン電流の立ち上がりは期間(dt0)で立ち上がり、検出できることになる。この状態は重ね放電を実行しない場合と等価である。本来、重ね要求信号制御部110では重ね時間(tw)を演算しているのにも拘らず、点火タイミングからイオン電流検出値の立ち上がるまでの時間は、これよりも短い期間(dt0)として検出される。従って、重ね放電故障判定装置500では、重ね時間(tw)と期間(dt0)とを比較することによって、期間(dt0)が短い場合には重ね放電が実施されない異常状態であると判断することができる。
When the overlap discharge is not executed, the discharge is completed only in the discharge time (th), so that the combustion is shortened, and the rise of the ion current rises in the period (dt0) and can be detected. This state is equivalent to the case where overlap discharge is not performed. Although the overlap request
ここで、重ね放電の状態をイオン電流値の検出情報から判定するための前提として、まず重ね放電無しの状態でイオン電流が観察できている場合、点火プラグ4a及び点火コイル3a自体は故障していないと判断できるため、これを前提条件とした上で、重ね放電の実行中にイオン電流の立ち上がり時間が短い場合には、放電ユニット2又は重ね要求制御信号の信号ラインが故障していると判断することができる。
Here, as a premise for determining the state of the overlap discharge from the detection information of the ion current value, when the ion current can be observed first without the overlap discharge, the
例えば重ね要求制御信号の信号ラインが断線していれば、重ね要求制御信号の信号ラインからの情報を放電ユニット2が判断できず、重ね放電無しとしか処理できないため、ほぼ100パーセントの割合でイオン電流の立ち上がりの時間が短くなる。これに対し、例えば放電ユニット2の昇圧回路203が故障している場合にも、ほぼ100パーセントの割合でイオン電流の立ち上がり時間が短くなる。ここでは、実際に重ね要求制御信号の故障か放電ユニット2の故障であるかを特定することは難しいため、重ね要求制御信号又は、放電ユニット2の故障と判定すれば、点火プラグ4aや点火コイル3aの故障とは分離して故障部位を特定できることになる。
For example, if the signal line of the overlap request control signal is disconnected, the information from the signal line of the overlap request control signal cannot be determined by the
また、サービス上の観点から重ね要求制御信号の故障であるか、放電ユニット2の故障であるかを判定する必要がある場合には、仮に100%に近い異常を検出すれば重ね要求制御信号側の故障とすることにより、まずはサービス上のチェックフローで重ね要求制御信号側の断線又は結線の接触不良等の確認を指示するようにすれば良い。この結果、異常が無い状態にも拘らず、再度異常を判定するようであれば、次にサービスチェック上は放電ユニット2側の故障とすることにより、放電ユニット2側の確認を指示するようにすれば良い。これにより、100%に近い異常についての故障部位を特定することが可能となり、点火装置全体を交換する等の手間を省くことができる。
In addition, if it is necessary to determine whether the overlap request control signal is faulty or the
更に、異常の割合が上述した100%より低い例えば50%程度の場合には、同様に、重ね要求制御信号の故障であるか、放電ユニット2の故障であるかを特定することが困難となるが、希少頻度の異常であることから、故障モードとしては重ね要求制御信号側の結線の接触不良、或いは放電ユニット2自体の機能故障が考えられる。故障の発生パターンとしては、重ね要求制御信号の接触不良は比較的容易に確認できるため、このような希少頻度の異常については、放電ユニット2側の異常と判定しておく方が望ましい。そこで、サービス上のチェックフローとしては、放電ユニット2側の交換に主眼を置き、交換後も異常が検出されるようであれば、交換時に放電ユニット2側との結線の接触不良も改善されている可能性もあるため、特にコントロールユニット1側との信号結線の接触不良の確認を指示するようにしておけば良い。因みに、全気筒を対象とした割合のみでなく、気筒毎に異常の割合を判定した結果、特定の気筒に偏って異常が発生する場合には、放電ユニット2側の異常である可能性が高いため、放電ユニット2側の異常と判定することもできる。
Further, when the abnormality rate is lower than 100% described above, for example, about 50%, similarly, it is difficult to specify whether the overlap request control signal is faulty or the
加えて、図示しないが、別の故障部位の判定方法としては、コントロールユニット1の点火制御装置100から出力する重ね要求制御信号の出力線を断線時に5V出力させるような回路構成としておくと共に、放電ユニット2側の入力処理もこれに合わせて0Vで重ね要求を行わないように認識する回路構成としておけば良い。こうした構成によれば、重ね要求が無い場合に0Vを出力させ、これをモニタ回路としてコントロールユニット1内のマイコンのAD変換器あるいはHigh/Lowポート認識できる入力ポートへ入力しておけば、演算する重ね要求制御信号の状態とモニタ回路の入力状態とを比較することによって、イオン電流の立ち上がり時間が短くなる場合に、重ね要求制御信号の故障であることを特定することができる。
In addition, although not shown in the drawings, as another method for determining the failure part, a circuit configuration is adopted in which the output line of the overlap request control signal output from the
図5は、重ね放電故障判定装置500における立上がり時間計測部502によるイオン電流の立ち上がりタイミング計測についての動作処理を示したフローチャートである。この動作処理は、例えばマイコン制御プログラムの割込み処理よって点火タイミング毎に実行されるもので、時間を計測するタイマとして、マイコンの発振クロックの分周器から必要な分解能(最小時間単位)を選択して割込み処理する間、自動で計測できる機能を利用する。
FIG. 5 is a flowchart showing an operation process for measuring the rise timing of the ion current by the rise
図5を参照すれば、最初に立上がり時間計測部502では、点火信号制御部101からの点火制御信号101aに基づいて入力処理部501に入力された検出済みのイオン電流が点火タイミング(点火時期)であるか否かの判定(ステップS501)を行う。この判定の結果、点火タイミングであれば、タイマをクリアしてタイマ計測を停止する立上がり時間計測タイマクリア(ステップS502)の処理を行ってから動作処理を終了するが、点火タイミングでなければ、検出されたイオン電流値Vionが所定の電流値Vslを超えているかを判断することでイオン立上がりか否かの判定(ステップS503)を行う。この判定の結果、イオン立上がりであれば(Vion>Vslであれば)、そのときのタイマ値をイオン立上がり時間(dt)としてセット(ステップS504)して保存した後、タイマをカウントアップしてタイマ計測を継続する立上がり時間計測タイマカウントアップ(ステップS505)の処理を行ってから動作処理を終了するが、イオン立上がりでなければ(Vion≦Vslであれば)、イオン立上がり時間(dt)セット(ステップS504)をジャンプしてタイマ計測を継続する立上がり時間計測タイマカウントアップ(ステップS505)の処理を行ってから動作処理を終了する。
Referring to FIG. 5, first, in the rise
図6は、重ね放電故障判定装置500における重ね放電異常判定部503と重ね要求制御信号故障確定部504及び放電ユニット故障確定部505とに係る重ね放電の異常判定から故障確定に至る動作処理を示したフローチャートである。但し、ここでは故障確定に至る動作処理を1つの気筒(シリンダ)を対象にして行う場合を例示しており、例えば点火タイミングによる割込み処理として実行されるもので、具体的な点火コイル3aにおける入出力信号のタイミングは図4に示したような形態で動作処理が実行される。
FIG. 6 shows an operation process from abnormality determination of overlap discharge to failure determination according to the overlap discharge
図6を参照すれば、最初に重ね放電異常判定部503では、重ね要求信号制御部110からの重ね要求制御信号の要求内容に基づいて重ね放電要求が実行されているか否かを重ね放電実行中であるか否かの判定(ステップS601)により行う。この判定の結果、重ね放電実行中でなければ(重ね放電要求が実行されていなければ)、動作処理を終了するが、重ね放電実行中であれば(重ね放電要求が実行されていれば)、同じ気筒についての点火回数カウント(ステップS602)の処理を行った後、重ね放電を実行すべき所定の点火回数(例えば100点火)に到達したか否かを100点火経過したか否かの判定(ステップS603)により行う。この判定の結果、100点火経過していれば、一旦点火回数カウントリセット(ステップS604)の処理を行った後、重ね放電異常判定クリア(ステップS605)の処理、積算回数(ΣCnt)クリア(ステップS606)の処理をそれぞれ行ってから動作処理を終了するが、100点火経過していなければ、その100点火回数に達するまで図5で説明した検出済みの最新のイオン電流の立ち上がり時間(dt)をチェックし、立ち上がり時間(dt)が所定時間dtx未満であるか(即ち、dt<dtxであるか)否かの判定(ステップS607)により立ち上がり時間(dt)が正常状態であるか否かを判断する。
Referring to FIG. 6, the overlap discharge
この判定の結果、立ち上がり時間(dt)が所定時間dtx未満でなければ(dt≧dtxであれば)、重ね放電異常判定クリア(ステップS608)の処理を行ってから動作処理を終了するが、立ち上がり時間(dt)が所定時間dtx未満であれば(dt<dtxであれば)、重ね放電の異常と判断して重ね放電異常判定セット(ステップS609)の処理を行った後、異常判定回数を積算する積算回数(ΣCnt)カウントアップ(ステップS610)の処理を行う。 The result of this determination, (if dt ≧ dtx) lever rise time (dt) is cry less than the predetermined time dtx, but ends the operation process after performing the process of overlapping the discharge abnormality determination cleared (step S608), (if dt <dtx) Oh lever rise time (dt) is less than a predetermined time dtx, after the process of overlapping is determined that overlapping discharge abnormal discharge abnormality determination set (step S609), abnormality determination count Is accumulated (ΣCnt) count-up (step S610).
次に、積算回数(ΣCnt)について、第2の所定の割合ScntH(例えば90回)を超過しているか否かを(ΣCnt)>ScntH(90)であるか否かの判定(ステップS611)により行う。この判定の結果、(ΣCnt)>ScntH(90)であれば(90/100超えの割合であれば)、重ね要求制御信号の異常と確定して重ね要求制御信号故障確定部504に対して重ね要求制御信号異常確定セット(ステップS617)の処理を行った後、重ね要求制御信号をフェーイルセーフとして停止設定する重ね要求制御信号停止処理セット(ステップS616)の処理を行ってから動作処理を終了する。これにより、重ね要求制御信号故障確定部504は、重ね放電異常判定部503による重ね要求制御信号の異常判定を受け、重ね放電の実行中に所定の期間中における立ち上がり時間の短い回数が第2の所定の割合を超過した場合に重ね要求制御信号の故障を確定する。
Next, it is determined whether (ΣCnt)> ScntH (90) or not (step S611) as to whether or not the number of integrations (ΣCnt) exceeds a second predetermined ratio ScntH (for example, 90 times). Do. If (ΣCnt)> ScntH (90) as a result of this determination (if the ratio exceeds 90/100), it is determined that the overlap request control signal is abnormal and the overlap request control signal
また、この判定の結果、(ΣCnt)>ScntH(90)でなければ{90/100以下の割合の(ΣCnt)≦ScntH(90)であれば}、引き続いて第1の所定の割合ScntL(例えば20〜30回)を超過しているか否かを(ΣCnt)>ScntL(20〜30)であるか否かの判定(ステップS612)により行う。この判定の結果、(ΣCnt)>ScntL(20〜30)であれば(20〜30/100超えの割合であれば)、放電ユニット2の異常と確定して放電ユニット故障確定部505に対して放電ユニット異常確定セット(ステップS615)の処理を行った後、重ね要求制御信号を停止設定する重ね要求制御信号停止処理セット(ステップS616)の処理を行ってから動作処理を終了する。これにより、放電ユニット故障確定部505は、重ね放電異常判定部503による放電ユニット2の異常判定を受け、重ね放電の実行中に所定の期間中における立ち上がり時間の短い回数が第1の所定の割合を超過し、且つ第2の所定の割合未満である場合に放電ユニット2の故障を確定する。
As a result of this determination, if (ΣCnt)> ScntH (90) is not satisfied {if (ΣCnt) ≦ ScntH (90) with a ratio of 90/100 or less}, then the first predetermined ratio ScntL (for example, It is determined by determining whether (ΣCnt)> ScntL (20-30) or not (step S612). As a result of this determination, if (ΣCnt)> ScntL (20-30) (if the ratio exceeds 20-30 / 100), it is determined that the
更に、(ΣCnt)>ScntL(20〜30)でなければ(20〜30/100以下の割合であれば)、何も異常がないと判断して放電ユニット故障確定部505に対する放電ユニット異常確定リセット(ステップS613)の処理、並びに重ね要求制御信号異常確定リセット(ステップS614)の処理を行ってから動作処理を終了する。
Further, if (ΣCnt)> ScntL (20-30) (if the ratio is 20-30 / 100 or less), it is determined that there is no abnormality and the discharge unit abnormality confirmation reset for the discharge unit
因みに、1つの気筒のみでなく、他の気筒を対象にして連続的に動作処理を行う場合には、先の(ΣCnt)>ScntH(90)であるか否かの判定(ステップS611)の結果、(ΣCnt)>ScntH(90)であるときに、引き続いて気筒数n=1〜4気筒共に(ΣCnt)>ScntH(90)であるか否かの判定を行わせ、その判定結果で全部が(ΣCnt)>ScntH(90)であれば重ね要求制御信号の異常と確定して重ね要求制御信号故障確定部504に対して重ね要求制御信号異常確定セット(ステップS617)の処理に移行するようにし、そうでなければ(ΣCnt)>ScntL(20〜30)であるか否かの判定(ステップS612)に移行するようにすれば良い。
Incidentally, in the case where continuous operation processing is performed not only on one cylinder but also on other cylinders, the result of the determination whether or not (ΣCnt)> ScntH (90) is satisfied (step S611). , (ΣCnt)> ScntH (90), the number of cylinders n = 1 to 4 is subsequently determined whether (ΣCnt)> ScntH (90) or not. If (ΣCnt)> ScntH (90), it is determined that the overlap request control signal is abnormal, and the overlap request control signal
尚、図6では点火回数をカウントした結果に基づいて異常判定する場合を説明したが、これに代えて上述した立ち上がり時間(dt)が正常状態であるか否かを判断する立ち上がり時間(dt)が所定時間dtx未満であるか否かの判定(ステップS607)の結果に基づいて、立ち上がり時間(dt)が短くなると判定される継続時間を計測して所定時間連続している場合に故障を確定するようにしても同様な機能が得られる。 Note that FIG. 6 illustrates the case where the abnormality is determined based on the result of counting the number of ignitions, but instead of this, the rise time (dt) for determining whether or not the above-described rise time (dt) is in a normal state. Is determined to be shorter than the predetermined time dtx (step S607). Based on the result of the determination that the rise time (dt) is shortened, the duration is determined and the failure is confirmed when the predetermined time continues. Even if it does, the same function is obtained.
何れにせよ、実施例1に係る内燃機関用点火装置によれば、点火制御装置100内に重ね放電の要求に係る重ね要求制御信号を一信号線で出力する重ね要求信号制御部110を備えると共に、重ね放電式の放電ユニット2を点火コイル3a〜3dや点火制御装置100とは別体で内燃機関に設ける構成とし、点火制御装置100における点火信号制御部101からの点火制御信号101a〜101dに応じて放電ユニット2により点火コイル3a〜3dに対応する気筒を切換えると共に、重ね要求信号制御部110からの重ね要求制御信号に応じて重ね放電の時間を制御した上で切換えられた気筒に対応する点火コイル3a〜3dに重ね放電用の昇圧電圧を印加し、点火コイル3a〜3dが点火制御信号101a〜101dに基づいて生成した一次電流及び所定の定電圧(+12V)を一次側で入力して昇圧電圧203a〜203dが印加された二次側より点火プラグ4a〜4dの対応するものとの間で重ね放電出力401a〜401dを誘起した際のイオン電流を点火コイル3a〜3dのイオン検出装置320a〜320dで検出し、重ね放電故障判定装置500が検出されたイオン電流の立ち上がりタイミングを計測した結果に基づいて重ね放電に伴う放電ユニット2又は点火制御装置100(重ね要求制御部110の重ね要求制御信号)の故障を判定するため、多気筒の内燃機関でも実装上で問題無く適用でき、重ね放電を有効に実行して点火制御することができるようになり、レイアウトの自由度が増し、バッテリの劣化や上がり等の不具合も生じなくなり、しかも故障発生時には故障部位を適確に判断できるようになる。
In any case, according to the ignition device for an internal combustion engine according to the first embodiment, the
特に放電ユニット2の異常は、重ね放電の実行中の所定の期間中におけるイオン電流の検出値の立ち上がり時間の短い回数が第1の所定の割合を超過し、且つ第2の所定割合未満である場合に放電ユニットの異常を判定した重ね放電異常判定部503により放電ユニット故障確定部505に対して放電ユニットの故障として確定されるため、優先的に市場におけるサービスチェックの指示と合わせて故障の部位を特定することができる。
In particular, the abnormality of the
また、点火制御装置100における重ね要求信号制御部110からの重ね要求制御信号の異常は、重ね放電の実行中の所定期間中におけるイオン電流の検出値の立ち上がり時間の短い回数が第2の所定の割合を超過するか、或いは所定時間連続している場合に重ね要求制御信号の異常を判定した重ね放電異常判定部503により重ね要求制御信号故障確定部504に対して重ね要求制御信号の故障として確定されるため、同様に優先的に市場におけるサービスチェックの指示と合わせて故障の部位を特定することができる。
In addition, the abnormality of the overlap request control signal from the overlap request
尚、実施例1に係る内燃機関用点火装置は、4気筒内燃機関へ適用する場合の構成を説明したが、4気筒以外の多気筒内燃機関についても同様に適用できるため、本発明の内燃機関用点火装置は、実施例1で開示したものに限定されない。 Although the internal combustion engine ignition device according to the first embodiment has been described as being applied to a four-cylinder internal combustion engine, it can be similarly applied to a multi-cylinder internal combustion engine other than the four-cylinder engine. The ignition device for use is not limited to the one disclosed in the first embodiment.
1 コントロールユニット
2 放電ユニット
3、3a〜3d 点火コイル
4、4a〜4d 点火プラグ
100 点火制御装置
101、101a〜101d 点火制御信号
201 気筒切換え回路
202 重ね時間制御回路
203 昇圧回路
203a〜203d 昇圧電圧
301、301a〜301d イグナイタ
302 制御回路
320a〜320d イオン検出装置
401 放電出力
401a〜401d 重ね放電出力
500 重ね放電故障判定装置
501 入力処理部
502 立上がり時間計測部
503 重ね放電異常判定部
504 重ね要求制御信号故障確定部
505 放電ユニット故障確定部
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記点火制御装置は、前記複数の点火コイルに対してそれぞれ前記点火制御信号を生成して前記火花放電の点火時期を制御する複数の点火信号制御部と、前記放電ユニットに対して前記重ね放電の状態を制御するための重ね要求制御信号を一信号線で出力する重ね要求信号制御部と、を備え、
前記放電ユニットは、前記点火制御信号に応じて前記複数の点火コイルに対応する気筒を切換えると共に、前記重ね要求制御信号に応じて前記重ね放電の時間を制御した上で当該切換えられた気筒に対応する当該複数の点火コイルに対してそれぞれ重ね放電用の昇圧電圧を印加し、
前記複数の点火コイルは、前記点火制御信号に基づいて生成した一次電流及び所定の定電圧をそれぞれ一次側に入力して前記昇圧電圧が印加された二次側より前記複数の点火プラグの対応するものとの間で前記重ね放電出力を誘起すると共に、当該重ね放電出力時の該当する気筒内の燃焼に応じて発生するイオン電流を検出するイオン検出装置をそれぞれ備え、
前記イオン検出装置でそれぞれ検出された前記イオン電流の立ち上がりタイミングを計測した結果に基づいて前記重ね放電に伴う前記放電ユニット又は前記点火制御装置の故障を判定する重ね放電故障判定装置を備えたことを特徴とする内燃機関用点火装置。 A plurality of spark plugs respectively disposed in the plurality of cylinders of the multi-cylinder internal combustion engine, and a plurality of ignition coils for inducing overlapping discharge outputs for generating spark discharges between the plurality of spark plugs, respectively , An overlap discharge type discharge unit for performing overlap discharge for extending the spark discharge time, and an ignition control signal for controlling an ignition state in each of the plurality of cylinders to each of the plurality of ignition coils An ignition control device for an internal combustion engine comprising:
The ignition control device generates a plurality of ignition control signals for each of the plurality of ignition coils to control the ignition timing of the spark discharge; An overlap request signal control unit that outputs an overlap request control signal for controlling the state with a single signal line;
The discharge unit switches cylinders corresponding to the plurality of ignition coils in accordance with the ignition control signal, and controls the time of the overlap discharge in accordance with the overlap request control signal, and corresponds to the switched cylinder. Applying a boosted voltage for multiple discharge to each of the plurality of ignition coils,
The plurality of ignition coils respectively input a primary current and a predetermined constant voltage generated based on the ignition control signal to the primary side, and correspond to the plurality of ignition plugs from the secondary side to which the boosted voltage is applied. Each of which includes an ion detector that induces the overlapped discharge output with an object and detects an ionic current generated according to combustion in the corresponding cylinder at the time of the overlapped discharge,
A multiple discharge failure determination device for determining a failure of the discharge unit or the ignition control device associated with the multiple discharge based on a result of measuring a rising timing of the ion current detected by the ion detection device; An ignition device for an internal combustion engine characterized by the above.
それぞれ火花放電を生じさせるための重ね放電出力を誘起すると共に、当該重ね放電出力Each of them induces a superimposed discharge output for generating a spark discharge, and the superimposed discharge output
時の該当する気筒内の燃焼に応じて発生するイオン電流を検出可能な複数の点火コイルにMultiple ignition coils that can detect the ionic current generated according to the combustion in the cylinder
おける当該火花放電の時間を延長させるための重ね放電を行う重ね放電式の放電ユニットOverdischarge type discharge unit that performs overlap discharge to extend the spark discharge time
、並びに当該複数の点火コイルに対して、それぞれ当該複数気筒内での点火状態を制御すIn addition, the ignition state in each of the plurality of cylinders is controlled for each of the plurality of ignition coils.
るための点火制御信号を出力する点火制御装置であって、An ignition control device that outputs an ignition control signal for
前記複数の点火コイルに対してそれぞれ前記点火制御信号を生成して前記火花放電の点The ignition control signal is generated for each of the plurality of ignition coils to generate a spark discharge point.
火時期を制御する複数の点火信号制御部と、前記放電ユニットに対して前記重ね放電の状A plurality of ignition signal control units for controlling the fire timing, and the state of the overlap discharge with respect to the discharge unit;
態を制御するための重ね要求制御信号を一信号線で出力する重ね要求信号制御部と、を備An overlap request signal control unit that outputs a overlap request control signal for controlling the state with a single signal line.
えたことを特徴とする点火制御装置。An ignition control device characterized by that.
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