JP6291984B2 - Ignition device for internal combustion engine - Google Patents
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Description
本発明は、内燃機関(エンジン)に用いられる点火装置に関し、特に火花放電の継続技術に関する。 The present invention relates to an ignition device used for an internal combustion engine (engine), and more particularly to a technique for continuing spark discharge.
点火プラグの負担を軽減し、無駄な電力消費を抑えて、火花放電を継続させる技術として、新規の点火装置を考案した(公知技術でない)。
ここで、背景技術の理解補助の目的で、この新規の点火装置の概略構成を図7(a)に基づき説明する。なお、図7に用いる符合は、後述する「実施例」と同一機能物に同一符合を付したものである。
A novel ignition device has been devised (not a publicly known technique) as a technique for reducing the burden on the spark plug, suppressing unnecessary power consumption, and continuing spark discharge.
Here, for the purpose of assisting understanding of the background art, a schematic configuration of the new ignition device will be described with reference to FIG. Note that the reference numerals used in FIG. 7 are the same functional elements as those in “Examples” described later.
点火装置Aは、周知の点火回路(主点火回路と称す)による火花放電(主点火と称す)中に、新規のエネルギ投入回路6を搭載して火花放電の継続を行うものである。
エネルギ投入回路6は、主点火回路の作動により生じた主点火中に、1次コイル3のマイナス側からバッテリ電力供給ラインαに向けて電気エネルギを投入する「エネルギ供給部」であり、1次コイル3のマイナス側からバッテリ電力供給ラインαに向けて電気エネルギを投入することで2次コイルに2次電流を継続して流し、主点火で生じた火花放電を任意の期間(以下、放電継続期間)に亘って継続させる技術である。
The ignition device A is equipped with a new
The
エネルギ投入回路6は、放電継続期間中に1次コイル3に投入する投入エネルギを制御することで、2次電流をコントロールして火花放電の維持を行う。この技術により吹き消え再放電による点火プラグの負担を軽減し、且つ無駄な電力消費を抑えて、火花放電の継続を行うことができる。
なお、以下では、エネルギ投入回路6により継続させる火花放電(即ち、主点火に続く火花放電)を「継続火花放電」と称する。
The
Hereinafter, the spark discharge continued by the energy input circuit 6 (that is, the spark discharge following the main ignition) is referred to as “continuous spark discharge”.
(問題点)
バッテリ電力供給ラインαは、車載バッテリ7の電力を複数の装置(点火装置A、エンジン制御装置B、燃料噴射装置C等)に供給するマスタ電源ラインα1の他に、このマスタ電源ラインα1から分岐して点火装置Aへ電力供給を行う点火電源ラインα2を備える。
マスタ電源ラインα1には、乗員によって手動操作されるイグニッションスイッチ24に連動する電源リレー23が設けられており、イグニッションスイッチ24がONされることで、車載バッテリ7の電力が複数の装置(点火装置A、エンジン制御装置B、燃料噴射装置C等)に供給される(例えば、特許文献1参照)。
(problem)
The battery power supply line α branches from the master power supply line α1 in addition to the master power supply line α1 that supplies power from the in-
The master power supply line α1 is provided with a
ここで、エネルギ投入回路6に予期せぬ不具合が生じた場合を想定する。具体的には、図7(b)の矢印X、Yに示すように、エネルギ投入回路6が故障し、イグニッションスイッチ23がOFFされた時に、1次コイル3のマイナス側からマスタ電源ラインα1に向けて電気エネルギを投入し続ける場合を想定する。
この場合、エネルギ投入回路6にて昇圧した電気エネルギ(バッテリ電圧より高い電圧)がマスタ電源ラインα1に向けて継続して加えられる可能性がある。すると、エネルギ投入回路6からマスタ電源ラインα1に継続して加えられた電気エネルギ(過電圧/過電流)の影響を、他の装置(エンジン制御装置B、燃料噴射装置C等)が継続して受ける懸念があり、エネルギ投入の継続によりエンジンが停止できなかったり、他の装置が故障する懸念がある。
Here, it is assumed that an unexpected failure occurs in the
In this case, there is a possibility that the electric energy boosted by the energy input circuit 6 (voltage higher than the battery voltage) is continuously applied toward the master power supply line α1. Then, the other devices (engine control device B, fuel injection device C, etc.) are continuously affected by the electric energy (overvoltage / overcurrent) applied from the
この不具合を回避するために、エネルギ投入回路6の故障を判定する故障判定手段28を設け、故障判定手段28がエネルギ投入回路6の故障を判定した際に、点火装置Aへの電力供給を停止することが考えられる。
しかし、点火装置Aへの電力供給を停止すると、点火装置Aが停止するため、エンジンが運転できなくなる不具合が生じてしまう。
In order to avoid this problem, a failure determination means 28 for determining a failure of the
However, when the power supply to the ignition device A is stopped, the ignition device A is stopped, which causes a problem that the engine cannot be operated.
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、エネルギ投入回路が万が一に故障した場合であっても、エンジンの運転を継続できる内燃機関用点火装置の提供にある。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an ignition device for an internal combustion engine that can continue the operation of the engine even if the energy input circuit should fail.
本発明の内燃機関用点火装置は、「特許請求の範囲の請求項1、4」を採用することにより、異常判定手段が故障すると、エネルギ投入電源ラインのみを切断して、エネルギ投入回路を停止させる。これにより、エネルギ投入回路の故障によって生じる投入エネルギの継続によって他の装置(エンジン制御装置や燃料噴射装置等)が故障する懸念を回避できる。 The internal combustion engine ignition device according to the present invention adopts “Claims 1 and 4 of the Claims”, so that when the abnormality determining means fails, only the energy input power line is disconnected and the energy input circuit is stopped. Let me. As a result, it is possible to avoid the concern that other devices (such as the engine control device and the fuel injection device) will fail due to the continuation of the input energy caused by the failure of the energy input circuit.
また、エネルギ投入回路の故障時にエネルギ投入電源ラインのみを切断し、点火電源ラインは切断しない。このため、エネルギ投入回路を停止させた状態であっても、主点火回路を作動させることができる。このように、エネルギ投入回路が万が一に故障したとしても、本発明を採用することにより、主点火回路によってエンジンの運転を継続することができる。 Further, when the energy input circuit fails, only the energy input power line is disconnected, and the ignition power line is not disconnected. For this reason, even if the energy input circuit is stopped, the main ignition circuit can be operated. As described above, even if the energy input circuit breaks down, the operation of the engine can be continued by the main ignition circuit by adopting the present invention.
以下において「発明を実施するための形態」を詳細に説明する。 Hereinafter, “DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION” will be described in detail.
本発明の具体的な一例(実施例)を図面に基づき説明する。なお、以下の「実施例」は具体的な一例を開示するものであり、本発明が「実施例」に限定されないことは言うまでもない。 A specific example (example) of the present invention will be described with reference to the drawings. The following “Example” discloses a specific example, and it goes without saying that the present invention is not limited to the “Example”.
[実施例1]
図1、図2を参照して実施例1を説明する。
この実施例1における点火装置Aは、車両走行用の火花点火エンジンに用いられるものであり、所定の点火タイミングで燃焼室内の混合気に点火を行うものである。なお、エンジンの一例は、ガソリンを燃料とする希薄燃焼(リーンバーン燃焼)が可能な直噴式エンジンであり、排気ガスの一部をEGRガスとしてエンジン吸気側へ戻すEGR装置を搭載し、さらに気筒内に混合気の旋回流(タンブル流やスワール流等)を生じさせる旋回流コントロール手段を備える。
[Example 1]
A first embodiment will be described with reference to FIGS.
The ignition device A according to the first embodiment is used for a spark ignition engine for running a vehicle, and ignites an air-fuel mixture in a combustion chamber at a predetermined ignition timing. An example of an engine is a direct injection engine capable of lean burn using gasoline as fuel, equipped with an EGR device that returns a part of the exhaust gas to the engine intake side as EGR gas, and a cylinder A swirling flow control means for generating a swirling flow (tumble flow, swirl flow, etc.) of the air-fuel mixture is provided.
この実施例1における点火装置Aは、各気筒の点火プラグ1ごとに対応した点火コイル2を用いるDI(ダイレクト・イグニッションの略)タイプである。
この点火装置Aは、エンジン制御の中枢を成すエンジン制御装置(所謂ECU)Bから与えられる指示信号(点火信号IGT及び放電継続信号IGW)に基づいて点火コイル2の1次コイル3を通電制御するものであり、1次コイル3を通電制御することで点火コイル2の2次コイル4に生じる電気エネルギをコントロールして、点火プラグ1の火花放電をコントロールする。
The ignition device A according to the first embodiment is a DI (abbreviation for direct ignition) type that uses an
The ignition device A controls energization of the
エンジン制御装置Bは、各種センサから取得したエンジンパラメータ(暖機状態、エンジン回転速度、エンジン負荷等)やエンジンの制御状態(希薄燃焼の有無、旋回流の程度等)に応じた点火信号IGTおよび放電継続信号IGWを生成して出力する。 The engine control device B includes an ignition signal IGT corresponding to an engine parameter (warm-up state, engine speed, engine load, etc.) acquired from various sensors and an engine control state (existence of lean combustion, degree of swirl flow, etc.) A discharge continuation signal IGW is generated and output.
車両に搭載される点火装置Aは、
・各気筒毎に搭載される点火プラグ1と、
・各点火プラグ1毎に搭載される点火コイル2と、
・フルトラ作動を行う主点火回路5と、
・継続火花放電を行うエネルギ投入回路6と、
を備えて構成される。
The ignition device A mounted on the vehicle is
A spark plug 1 mounted for each cylinder;
An
A
An
It is configured with.
なお、主点火回路5とエネルギ投入回路6の主要部は、「点火回路ユニット」として共通のケース内に収容配置されて、点火プラグ1や点火コイル2とは異なる場所に設置される。
The main parts of the
点火プラグ1は、周知なものであり、2次コイル4の一端に接続される中心電極と、エンジンのシリンダヘッド等を介してアース接地される外側電極とを備え、2次コイル4から印加される高電圧により中心電極と外側電極との間で火花放電を発生させる。 The spark plug 1 is a well-known one, and includes a center electrode connected to one end of the secondary coil 4 and an outer electrode grounded via an engine cylinder head or the like, and is applied from the secondary coil 4. A high voltage causes a spark discharge between the center electrode and the outer electrode.
点火コイル2は、周知なものであり、1次コイル3と、この1次コイル3の巻数より多くの巻数を有する2次コイル4とを備える。
1次コイル3の一端は、車載バッテリ7のプラス電極から電力の供給を受けるバッテリ電圧供給ラインαに接続される。
1次コイル3の他端側は、主点火回路5の点火用スイッチング手段10(例えば、パワートランジスタ、MOS型トランジスタ、サイリスタ等)を介してアース接地される。
The
One end of the
The other end of the
2次コイル4の一端は、上述したように点火プラグ1の中心電極に接続される。
2次コイル4の他端は、バッテリ電圧供給ラインαまたはアース接地される。なお、図2は、2次コイル4の他端が、1次コイル3の通電時に不要な2次電圧の発生を抑制する第1ダイオード11と、後述する電流検出抵抗22とを介してアース接地される例である。
One end of the secondary coil 4 is connected to the center electrode of the spark plug 1 as described above.
The other end of the secondary coil 4 is connected to the battery voltage supply line α or grounded. 2 shows that the other end of the secondary coil 4 is grounded via a
主点火回路5は、1次コイル3の通電制御を行って点火プラグ1に主点火を生じさせる。具体的に主点火回路5は、点火信号IGTのON期間に亘って点火用スイッチング手段10をONするものであり、点火用スイッチング手段10がONすることで点火コイル2の1次コイル3が通電される。
The
エネルギ投入回路6は、主点火回路5の作動によって生じた主点火中に1次コイル3のマイナス側からバッテリ電圧供給ラインαへ向けて電気エネルギを投入することで、2次コイル4に2次電流を継続して流し、主点火回路5の作動によって生じた火花放電を継続させる。
The
具体的にエネルギ投入回路6は、着火性が低下する運転状態の時(希薄燃焼時、強旋回流の発生時、高EGR率時、低温始動時など)に火花放電の継続を行って混合気の着火性を高めるものであり、
・バッテリ電圧を昇圧させる昇圧回路12と、
・この昇圧回路12にて昇圧した電気エネルギを蓄えるエネルギ投入用コンデンサ13と、
・エネルギ投入用コンデンサ13に蓄えた電気エネルギを1次コイル3に投入するエネルギ投入ラインβをON−OFFするエネルギ投入用スイッチング手段14(例えば、MOS型トランジスタ、パワートランジスタ等)と、
・このエネルギ投入用スイッチング手段14をON−OFFさせるエネルギ投入用ドライバ回路15と、
・2次電流に基づいてエネルギ投入用スイッチング手段14のON−OFF状態をフィードバック制御する電流検出回路16と、
・エネルギ投入用コンデンサ13から1次コイル3のみへ電流を流す第2ダイオード17と、
を備えて構成される。
Specifically, the
A
An energy input capacitor 13 for storing electrical energy boosted by the
An energy input switching means 14 (for example, a MOS transistor, a power transistor, etc.) for turning on and off an energy input line β for inputting electric energy stored in the energy input capacitor 13 to the
An energy
A
A
It is configured with.
昇圧回路12は、直流電圧を昇圧するチョッパー型のDC−DCコンバータであり、
・一端がバッテリ電圧供給ラインαに接続されたチョークコイル18と、
・このチョークコイル18の通電状態を断続する昇圧用スイッチング手段19(例えば、磁界効果型トランジスタ、パワートランジスタ等)と、
・この昇圧用スイッチング手段19を繰り返しON−OFFさせる昇圧用ドライバ回路20と、
・エネルギ投入用コンデンサ13に蓄えた電気エネルギがチョークコイル18側へ逆流するのを防ぐ第3ダイオード21と、
を備えて構成される。
The
A
A step-up switching means 19 (for example, a magnetic field effect transistor, a power transistor, etc.) for intermittently energizing the
A boosting
A
It is configured with.
昇圧用ドライバ回路20は、点火信号IGTが与えられる期間に亘って昇圧用スイッチング手段19を所定周期で繰り返してON−OFFするように設けられている。
The
電流検出回路16は、電流検出抵抗22を用いてモニターした2次電流が所定の目標範囲を維持するようにエネルギ投入用ドライバ回路15を介してエネルギ投入用スイッチング手段14のON−OFF状態をフィードバック制御する。
なお、エネルギ投入用スイッチング手段14のON−OFF制御はフィードバック制御に限定するものではなく、2次電流が所定の目標範囲を維持するようにオープンループ制御によってエネルギ投入用スイッチング手段14をON−OFF制御するものであっても良い。また、継続火花放電中における2次電流の目標値は、一定であっても良いし、エンジンの運転状態(エンジン制御装置Bから付与される図示しない指示信号)に応じて変更するものであっても良い。
The
The ON / OFF control of the energy input switching means 14 is not limited to feedback control, and the energy input switching means 14 is turned ON / OFF by open loop control so that the secondary current maintains a predetermined target range. It may be controlled. Further, the target value of the secondary current during the continuous spark discharge may be constant, or is changed according to the operating state of the engine (instruction signal (not shown) given from the engine control device B). Also good.
(点火装置Aの作動説明)
点火信号IGTがOFFからONへ切り替わると、
(a)点火信号IGTが出力される期間に亘って点火用スイッチング手段10がONされるとともに、
(b)点火信号IGTが出力される期間に亘って昇圧用スイッチング手段19が繰り返してON−OFFして昇圧作動を行い、バッテリ電圧より高く昇圧された電気エネルギがエネルギ投入用コンデンサ13に蓄えられる。
(Description of operation of ignition device A)
When the ignition signal IGT switches from OFF to ON,
(A) While the ignition switching means 10 is turned on over the period in which the ignition signal IGT is output,
(B) During the period when the ignition signal IGT is output, the boosting switching means 19 is repeatedly turned on and off to perform the boosting operation, and the electric energy boosted higher than the battery voltage is stored in the energy input capacitor 13. .
(c)点火信号IGTがONからOFFへ切り替わると、点火用スイッチング手段10がOFFされ、1次コイル3の通電状態が突然遮断される。その結果、1次電流が停止すると同時に1次電圧が立ち上がる。これにより、2次電圧が立ち上がって点火プラグ1に高電圧が印加されて、点火プラグ1において主点火が生じる。
(C) When the ignition signal IGT is switched from ON to OFF, the ignition switching means 10 is turned OFF, and the energized state of the
(d)点火プラグ1で主点火が開始された後、2次電流は略三角波形状で減衰する。そして、2次電流が所定の下限電流値(火花放電を維持するための電流値)に低下する前に、エンジン制御装置Bが放電継続信号IGWを出力する。
すると、電流検出回路16によるフィードバック制御によってエネルギ投入用スイッチング手段14がON−OFF制御されて、エネルギ投入用コンデンサ13に蓄えられていた電気エネルギ(電荷)が1次コイル3のマイナス側に投入され、エネルギ投入用コンデンサ13に蓄えられていたバッテリ電圧より高い電圧の電気エネルギが、1次コイル3のマイナス側からバッテリ電圧供給ラインαに向かって流れる。
(D) After the main ignition is started by the spark plug 1, the secondary current is attenuated in a substantially triangular wave shape. And before secondary current falls to a predetermined lower limit current value (current value for maintaining spark discharge), engine control device B outputs discharge continuation signal IGW.
Then, the energy input switching means 14 is ON / OFF controlled by feedback control by the
具体的には、エネルギ投入用スイッチング手段14がONされる毎に1次コイル3のマイナス側からバッテリ電圧供給ラインαに向かって電気エネルギが追加される。その結果、電気エネルギが追加される毎に、主点火後の2次電流と同方向の2次電流が2次コイル4に順次追加して流れる。
このように、電流検出回路16がエネルギ投入用スイッチング手段14をON−OFF制御することで、火花放電を維持可能な程度に2次電流を継続して保持することができる。
Specifically, electric energy is added from the negative side of the
In this way, the
このことを具体的に説明する。エンジンの気筒内に生じる強い気流によって火花放電が流されると、火花放電長が伸張して放電電圧が上昇し、2次電流が減少していく。2次電流が所定値より減少すると、2次電流のフィードバック制御によりエネルギ投入用スイッチング手段14がONとなり、1次コイル3に電気エネルギ量が再投入される。その結果、火花放電が気流に流されて伸張しても2次電流が略一定に保たれ、放電維持電圧を維持することができ、火花放電の吹き消しを回避できる。
逆に、継続火花放電中に2次電流が増加する方向に作用すると、2次電流のフィードバック制御によりエネルギ投入用スイッチング手段14がOFFになり、1次コイル3に投入される電気エネルギ量が減らされ、結果的に2次電流が略一定に保たれる。
This will be specifically described. When a spark discharge is caused to flow by a strong air flow generated in the cylinder of the engine, the spark discharge length is extended, the discharge voltage is increased, and the secondary current is decreased. When the secondary current decreases from a predetermined value, the energy input switching means 14 is turned on by feedback control of the secondary current, and the amount of electric energy is input again to the
Conversely, if the secondary current increases during continuous spark discharge, the energy input switching means 14 is turned OFF by the feedback control of the secondary current, and the amount of electrical energy input to the
このようにして放電継続信号IGWの継続中は、継続火花放電を同一極性のまま継続させることができるため、高い着火性を得るこができる。また、継続火花放電の継続中は2次電流が略一定にコントロールされるため、大電流による電極摩耗の軽減効果を得ることができる。さらに、継続火花放電の継続中は2次電流を略一定にコントロールすることで、無駄な電力消費を抑えて省エネ効果を得ることができる。 Thus, since the continuous spark discharge can be continued with the same polarity while the discharge continuation signal IGW is continued, high ignitability can be obtained. Further, since the secondary current is controlled to be substantially constant during the continuous spark discharge, the effect of reducing electrode wear due to a large current can be obtained. Furthermore, during continuous spark discharge, the secondary current is controlled to be substantially constant, so that unnecessary power consumption can be suppressed and an energy saving effect can be obtained.
(f)そして、点火継続信号IGWがONからOFFへ切り替わると、エネルギ投入用スイッチング手段14がOFF状態になる。これにより、エネルギ投入回路6が停止し、継続火花放電が終了する。
(F) When the ignition continuation signal IGW is switched from ON to OFF, the energy input switching means 14 is turned OFF. As a result, the
(実施例1の特徴技術)
車載バッテリ7のプラス電極に接続されるバッテリ電圧供給ラインαは、点火装置A、エンジン制御装置B、燃料噴射装置C等にバッテリ電圧の供給を行うマスタ電源ラインα1の他に、
・このマスタ電源ラインα1から分岐して1次コイル3へバッテリ電圧の供給を行う点火電源ラインα2と、
・このマスタ電源ラインα1から分岐してエネルギ投入回路6へバッテリ電圧の供給を行うエネルギ投入電源ラインα3と、
を備える。
なお、点火電源ラインα2とエネルギ投入電源ラインα3は、独立して設けられる。
(Characteristic technology of Example 1)
The battery voltage supply line α connected to the plus electrode of the in-
An ignition power supply line α2 that branches from the master power supply line α1 and supplies the battery voltage to the
An energy input power line α3 that branches from the master power line α1 and supplies the battery voltage to the
Is provided.
The ignition power supply line α2 and the energy input power supply line α3 are provided independently.
マスタ電源ラインα1は、電源リレー23によってON−OFF切り替えされる。この電源リレー23は、乗員によって操作されるイグニッションスイッチ24に連動するものであり、イグニッションスイッチ24がONされることで点火装置A、エンジン制御装置B、燃料噴射装置C等にバッテリ電圧の供給を行う。
The master power supply line α1 is switched on and off by the
エネルギ投入電源ラインα3は、エネルギ投入回路6がバッテリ電圧を受ける電源入力部である。このエネルギ投入電源ラインα3には、当該エネルギ投入電源ラインα3のON−OFF状態(断続状態と同じ)の切り替えを行うエネルギ投入スイッチ25が設けられる。このエネルギ投入スイッチ25は、昇圧回路12へ電力の供給と遮断を行うものであり、エネルギ投入スイッチ25がOFFされることで昇圧回路12の昇圧動作が停止され、結果的にエネルギ投入回路6の作動が停止する。
The energy input power line α3 is a power input unit that receives the battery voltage from the
エネルギ投入スイッチ25は、電源リレー23とは独立して設けられ、電源リレー23に関係なく作動可能に設けられている。
具体的な一例として、この実施例のエネルギ投入スイッチ25は、エンジン制御装置BによってON−OFF切り替えされるリレースイッチである。そして、エンジン制御装置Bは、異常判定手段26から異常判定信号IGFを受けると、エネルギ投入スイッチ25をOFFするように設けられている。
The
As a specific example, the
ここで、この実施例1の点火装置Aは、エネルギ投入回路6の故障の有無を検出する異常判定手段26を備える。
この異常判定手段26は、エンジン制御装置Bの一部として設けられるものであっても良いし、エンジン制御装置Bから独立して設けられるものであっても良い。
異常判定手段26によるエネルギ投入回路6の故障判定技術は限定するものではないが、以下では理解補助の目的で具体的な一例を説明する。
Here, the ignition device A according to the first embodiment includes an
This abnormality determination means 26 may be provided as a part of the engine control device B, or may be provided independently of the engine control device B.
Although the failure determination technique of the
異常判定手段26は、電流検出回路16から2次電流のモニター値と、電流検出回路16からエネルギ投入用ドライバ回路15への指示値(フィードバック信号)と、を入力するように設けられている。そして、異常判定手段26は、電流検出回路16からエネルギ投入用ドライバ回路15へ電気エネルギの投入量を増やす指示を継続して与えているのに、2次電流のモニター値が連動して反応しない場合にエネルギ投入回路6の異常を判定する。
The abnormality determination means 26 is provided so as to input a monitor value of the secondary current from the
この異常判定手段26は、エネルギ投入回路6の故障を判定した際に、エネルギ投入用ドライバ回路15と昇圧用ドライバ回路20を強制停止させるとともに、エネルギ投入スイッチ25をOFF状態に切り替える。具体的に、異常判定手段26は、エネルギ投入回路6の故障を判定した際に、異常判定信号IGFを出力してエネルギ投入スイッチ25をOFFさせる。
なお、図1中の符合IGIは、異常判定手段26へ与えられる指示信号である。
This abnormality determination means 26 forcibly stops the energy
1 is an instruction signal given to the abnormality determination means 26.
(実施例1の効果1)
実施例1の点火装置Aは、上述したように、異常判定手段26がエネルギ投入回路6の故障を判定するとエネルギ投入スイッチ25をOFF状態に切り替える。これにより、エネルギ投入回路6への電力供給が遮断されるため、1次コイル3と点火電源ラインα2を介してマスタ電源ラインα1へ向かう電気エネルギの投入が停止する。
このように、エネルギ投入回路6が万が一に故障したとしても、電気エネルギの投入が継続する不具合を回避することができる。このため、エンジン制御装置Bや燃料噴射装置C等が投入エネルギの継続によって故障する懸念を払拭できる。
(Effect 1 of Example 1)
As described above, the ignition device A of the first embodiment switches the
In this way, even if the
(実施例1の効果2)
また、実施例1の点火装置Aは、上述したように、エネルギ投入回路6の故障時にエネルギ投入スイッチ25がエネルギ投入電源ラインα3のみをOFFするものであり、点火電源ラインα2はOFFしない。このため、エネルギ投入回路6を停止させた状態であっても、主点火回路5を作動させることができる。これにより、エネルギ投入回路6が万が一に故障して、エネルギ投入回路6を停止させたとしても、主点火回路5によってエンジンの運転を継続することができる。即ち、エネルギ投入回路6が万が一に故障したとしても、少なくとも主点火回路5を用いてエンジンを運転させて、退避走行が可能になる。
なお、エネルギ投入回路6が万が一に故障して主点火回路5のみで点火動作を行う場合に、エンジンの超リーンバーン運転を中止させて、主点火回路5のみによる着火性を確実化させても良い。
(
In the ignition device A of the first embodiment, as described above, the
If the
[実施例2]
図3、図4を参照して実施例2を説明する。なお、以下の各実施例において、上記実施例1と同一符合は同一機能物を示すものである。
この実施例2の点火装置Aは、エンジンの運転状態が、エネルギ投入回路6の運転を停止する領域に存在する際に、エネルギ投入スイッチ25をOFF状態に切り替える暗電流低減手段27を備える。なお、この暗電流低減手段27は、エンジン制御装置Bに制御プログラムの一部として設けられるものである(限定しない)。
[Example 2]
A second embodiment will be described with reference to FIGS. In the following embodiments, the same reference numerals as those in the first embodiment indicate the same functional objects.
The ignition device A of the second embodiment includes dark current reducing means 27 that switches the
具体的には、図4に示すように、エンジンの全運転領域中、
・エネルギ投入回路6を作動させる領域をエネルギ供給領域D、
・エネルギ投入スイッチ25をONする領域をリレーON領域E、
・エネルギ投入スイッチ25をOFFする領域をリレーOFF領域F、
に区分した場合、エネルギ供給領域DがリレーON領域Eの一部の領域に設けられる。
Specifically, as shown in FIG.
-An area for operating the
-The area where the
The area where the
In this case, the energy supply area D is provided in a part of the relay ON area E.
(実施例2の効果)
このように、エネルギ投入回路6を作動させない運転領域にエネルギ投入スイッチ25をOFF状態に切り替えることで、暗電流による電力消費を抑えることができる。
(Effect of Example 2)
Thus, by switching the
[実施例3]
図5を参照して実施例3を説明する。
この実施例3の点火装置Aは、車載バッテリ7の電圧が所定電圧V1より低い場合に、エネルギ投入スイッチ25をOFF状態に切り替える暗電流低減手段27を備える。この暗電流低減手段27は、実施例2と同様、エンジン制御装置Bに制御プログラムの一部として設けられるものである(限定しない)。
[Example 3]
The ignition device A of the third embodiment includes dark current reducing means 27 that switches the
即ち、図5に示すように、
・バッテリ電圧が所定電圧V1より高い領域がリレーON領域E、
・バッテリ電圧が所定電圧V1より低い領域がリレーOFF領域F、
に設けられる。
That is, as shown in FIG.
The region where the battery voltage is higher than the predetermined voltage V1 is the relay ON region E,
The area where the battery voltage is lower than the predetermined voltage V1 is the relay OFF area F,
Provided.
(実施例3の効果)
このように、車載バッテリ7の電圧が所定電圧V1より低い場合に、エネルギ投入スイッチ25をOFF状態に切り替えることで、バッテリ電圧が低下した際に点火装置Aの電力消費を抑えることができる。
(Effect of Example 3)
Thus, when the voltage of the vehicle-mounted
[実施例4]
図6を参照して実施例4を説明する。
この実施例3の点火装置Aは、エネルギ投入電源ラインα3にヒューズ28を設けたものである。ヒューズ28は、所定電流値以上の電流が流れることで溶断する周知なものであり、ヒューズ28が溶断することでエネルギ投入電源ラインα3のみを切断状態へ切り替える。具体的にヒューズ28は、エネルギ投入回路6が故障してエネルギ投入回路6が連続作動する場合に溶断するように設けられている。
[Example 4]
Embodiment 4 will be described with reference to FIG.
In the ignition device A of the third embodiment, a
(実施例4の効果)
上記実施例1で示したエネルギ投入スイッチ25を、この実施例4にてヒューズ28に置き換えることで、点火装置Aのコストアップや大型化を招くことなく、上記実施例1の効果を得ることができる。
(Effect of Example 4)
By replacing the
上記で示した複数の実施例を組み合わせて用いても良い。
上記の実施例では、ガソリンエンジンに本発明の点火装置Aを用いる例を示したが、継続火花放電によって混合気の着火性の向上を図ることができるため、エタノール燃料や混合燃料を用いるエンジンに適用しても良い。もちろん、粗悪燃料が用いられる可能性のあるエンジンに用いても継続火花放電により着火性の向上を図ることができる。
You may use combining the some Example shown above.
In the above embodiment, an example in which the ignition device A of the present invention is used for a gasoline engine has been shown. However, since the ignition of the air-fuel mixture can be improved by continuous spark discharge, It may be applied. Of course, ignitability can be improved by continuous spark discharge even when used in an engine in which poor fuel may be used.
上記の実施例では、希薄燃焼(リーンバーン燃焼)運転が可能なリーンバーンエンジンに本発明の点火装置Aを用い、着火性が悪化する希薄燃焼時の着火性を継続火花放電により向上させる例を示したが、希薄燃焼とは異なる燃焼状態であっても継続火花放電によって着火性の向上を図ることができるため、リーンバーンエンジンへの適用に限定するものではなく、希薄燃焼を行わないエンジンに用いても良い。 In the above embodiment, the ignition device A of the present invention is used in a lean burn engine capable of lean burn (lean burn combustion) operation, and the ignitability at the lean burn where the ignitability is deteriorated is improved by continuous spark discharge. Although shown, it is possible to improve the ignitability by continuous spark discharge even in a combustion state different from lean combustion, so it is not limited to application to lean burn engines, but to engines that do not perform lean combustion It may be used.
また、高EGRエンジン(エンジンにEGRガスとして戻される排気ガスの帰還率を高めることができるエンジン)に適用し、高EGR時に継続火花放電を生じさせて着火性の向上を図っても良い。
同様に、着火性が低下するエンジン低温時に継続火花放電を実施して、エンジン低温時における着火性の向上を図っても良い。
Further, the present invention may be applied to a high EGR engine (an engine capable of increasing the return rate of exhaust gas returned to the engine as EGR gas) to generate continuous spark discharge at high EGR, thereby improving ignitability.
Similarly, continuous spark discharge may be performed at a low engine temperature at which the ignitability decreases to improve the ignitability at a low engine temperature.
上記の実施例では、燃焼室に直接燃料を噴射する直噴式エンジンに本発明の点火装置Aを用いる例を示したが、吸気バルブの吸気上流側(吸気ポート内)に燃料を噴射するポート噴射式のエンジンに用いても良い。 In the above embodiment, an example in which the ignition device A of the present invention is used in a direct injection engine that directly injects fuel into a combustion chamber has been described. However, port injection that injects fuel to the intake upstream side (inside the intake port) of the intake valve. It may be used for a formula engine.
上記の実施例では、混合気の旋回流(タンブル流やスワール流等)を気筒内にて積極的に生じさせるエンジンに本発明の点火装置Aを用い、継続火花放電によって「旋回流による火花放電の吹き消し」を回避する例を開示したが、旋回流コントロール手段(タンブル流コントロールバルブやスワール流コントロールバルブ等)を有しないエンジンに用いても良い。 In the above embodiment, the ignition device A of the present invention is used for an engine that actively generates a swirling flow of air-fuel mixture (tumble flow, swirl flow, etc.) in a cylinder, and “spark discharge by swirling flow” is performed by continuous spark discharge. Although an example of avoiding “blow-off” has been disclosed, it may be used for an engine having no swirl flow control means (such as a tumble flow control valve or a swirl flow control valve).
上記の実施例では、DIタイプの点火装置Aに本発明を適用したが、単気筒エンジン(例えば、自動二輪車等)の点火装置Aに本発明を適用しても良い。 In the above embodiment, the present invention is applied to the DI type ignition device A. However, the present invention may be applied to the ignition device A of a single cylinder engine (for example, a motorcycle or the like).
上記の実施例では、主点火回路5の一例としてフルトラを用いる例を示したが、主点火回路5の形式は限定しない。即ち、主点火回路5は、1次コイル3の通電状態を制御することで主点火を実施可能な回路であれば良く、CDI点火回路などフルトラ以外の点火回路を用いても良い。
In the above embodiment, an example in which a full tiger is used as an example of the
1 点火プラグ
2 点火コイル
3 1次コイル
5 主点火回路
6 エネルギ投入回路
25 エネルギ投入スイッチ
26 異常判定手段
α2 点火電源ライン
α3 エネルギ投入電源ライン
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (5)
この主点火回路(5)の作動によって生じた火花放電中に前記1次コイル(3)のマイナス側からバッテリ電圧の供給側へ向けて電気エネルギを投入することで前記主点火回路(5)の作動によって生じた火花放電を継続させるエネルギ投入回路(6)と、
前記1次コイル(3)へバッテリ電圧の供給を行う点火電源ライン(α2)と、
この点火電源ライン(α2)とは別に設けられ、前記エネルギ投入回路(6)へバッテリ電圧の供給を行うエネルギ投入電源ライン(α3)と、
このエネルギ投入電源ライン(α3)の断続状態を切り替えるエネルギ投入スイッチ(25)と、
前記エネルギ投入回路(6)の故障を判定した際に前記エネルギ投入スイッチ(25)を切断状態に切り替えて、前記点火電源ライン(α2)を切断することなく、前記エネルギ投入電源ライン(α3)を切断する異常判定手段(26)と、
を備える内燃機関用点火装置。 A main ignition circuit (5) for controlling the energization of the primary coil (3) of the ignition coil (2) to cause a spark discharge in the spark plug (1);
During the spark discharge generated by the operation of the main ignition circuit (5), electric energy is input from the negative side of the primary coil (3) toward the battery voltage supply side, thereby the main ignition circuit (5). An energy input circuit (6) for continuing the spark discharge generated by the operation;
An ignition power supply line (α2) for supplying battery voltage to the primary coil (3);
An energy input power line (α3) that is provided separately from the ignition power supply line (α2) and supplies battery voltage to the energy input circuit (6);
An energy input switch (25) for switching the intermittent state of the energy input power line (α3);
When the failure of the energy input circuit (6) is determined, the energy input switch (25) is switched to a disconnected state, and the energy input power line (α3) is disconnected without disconnecting the ignition power supply line (α2). An abnormality determining means (26) for cutting;
An internal combustion engine ignition device.
この内燃機関用点火装置は、エンジンの運転状態が前記エネルギ投入回路(6)の運転停止領域に存在する際に、前記エネルギ投入スイッチ(25)を切断状態に切り替えることを特徴とする内燃機関用点火装置。 The internal combustion engine ignition device according to claim 1,
The internal combustion engine ignition device switches the energy input switch (25) to a disconnected state when the engine operating state exists in the operation stop region of the energy input circuit (6). Ignition device.
この内燃機関用点火装置は、当該内燃機関用点火装置へ電力供給を行うバッテリ(7)の電圧が所定電圧(V1)より低い場合に、前記エネルギ投入スイッチ(25)を切断状態に切り替えることを特徴とする内燃機関用点火装置。 The internal combustion engine ignition device according to claim 1 or 2,
The internal combustion engine ignition device switches the energy input switch (25) to a disconnected state when the voltage of the battery (7) for supplying power to the internal combustion engine ignition device is lower than a predetermined voltage (V1). An ignition device for an internal combustion engine characterized by the above.
この主点火回路(5)の作動によって生じた火花放電中に前記1次コイル(3)のマイナス側からバッテリ電圧の供給側へ向けて電気エネルギを投入することで前記主点火回路(5)の作動によって生じた火花放電を継続させるエネルギ投入回路(6)と、
前記1次コイル(3)へバッテリ電圧の供給を行う点火電源ライン(α2)と、
この点火電源ライン(α2)とは別に設けられ、前記エネルギ投入回路(6)へバッテリ電圧の供給を行うエネルギ投入電源ライン(α3)と、
このエネルギ投入電源ライン(α3)に設けられ、所定電流値以上の電流が流れることで、前記エネルギ投入電源ライン(α3)のみを切断状態へ切り替える回路切断手段(28)と、
を備える内燃機関用点火装置。 A main ignition circuit (5) for controlling the energization of the primary coil (3) of the ignition coil (2) to cause a spark discharge in the spark plug (1);
During the spark discharge generated by the operation of the main ignition circuit (5), electric energy is input from the negative side of the primary coil (3) toward the battery voltage supply side, thereby the main ignition circuit (5). An energy input circuit (6) for continuing the spark discharge generated by the operation;
An ignition power supply line (α2) for supplying battery voltage to the primary coil (3);
An energy input power line (α3) that is provided separately from the ignition power supply line (α2) and supplies battery voltage to the energy input circuit (6);
A circuit cutting means (28) which is provided in the energy input power line (α3) and switches only the energy input power line (α3) to a disconnected state when a current of a predetermined current value or more flows;
An internal combustion engine ignition device.
前記回路切断手段(28)は、所定電流値以上の電流が流れることで溶断するヒューズ(28)であることを特徴とする内燃機関用点火装置。 The internal combustion engine ignition device according to claim 4,
The ignition device for an internal combustion engine, wherein the circuit disconnecting means (28) is a fuse (28) that blows when a current of a predetermined current value or more flows.
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