JP6375764B2 - Ignition control device - Google Patents
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Description
本発明は、点火プラグから出力される放電エネルギーを制御するための点火制御装置に関する。 The present invention relates to an ignition control device for controlling discharge energy output from a spark plug.
点火プラグのくすぶりによる始動不良やアイドル時の回転変動を防止するため、点火エネルギーを大きくした点火コイルを使用して、点火エネルギーを運転状態に関係なく一定の通電時間で制御し、常に最大の点火エネルギーを発生させるようにしていた。 To prevent starting failure due to smoldering spark plugs and fluctuations in rotation during idling, an ignition coil with increased ignition energy is used to control the ignition energy with a constant energization time regardless of the operating state. It was trying to generate energy.
この技術によると、消費電力が増大して燃費が悪化するだけでなく、点火コイルが発熱し点火プラグの電極が磨耗するということが問題となっていた。 According to this technology, power consumption increases and fuel consumption deteriorates, and the ignition coil generates heat and the spark plug electrode wears.
この問題を解消するため、特許文献1には、空燃比等のエンジンの運転状態に応じて、必要最小限度の点火エネルギーを供給するように点火プラグの放電時間を制御する技術が開示されている。 In order to solve this problem, Patent Document 1 discloses a technique for controlling the discharge time of the spark plug so as to supply the minimum amount of ignition energy according to the engine operating state such as the air-fuel ratio. .
しかし、運転状態に関わらず、湿度が高い場合には着火性は悪く、運転状態に応じて点火エネルギーの供給を行っても、湿度が高い場合の着火性の悪さは改善することができない。 However, regardless of the operating state, the ignitability is poor when the humidity is high, and even if ignition energy is supplied according to the operating state, the poor ignitability when the humidity is high cannot be improved.
そこで、本発明は、湿度が高く失火しやすい場合でも、適正な放電エネルギーを出力することで良好な着火性を保持することのできる点火制御装置を提供することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide an ignition control device that can maintain good ignitability by outputting appropriate discharge energy even when the humidity is high and misfire is likely to occur.
本発明に係る点火制御装置は、内燃機関の燃焼室内に設けられる点火プラグを有する点火装置と、前記点火プラグの着火性を保持するよう放電エネルギーを算出する放電エネルギー算出部と、前記点火プラグが出力する放電エネルギーが、前記放電エネルギー算出部によって算出された放電エネルギーとなるよう制御する放電エネルギー制御部とを備えた点火制御装置において、前記燃焼室内への吸気の湿度を検出する湿度検出部を備え、前記点火装置は、点火コイルを有し、前記放電エネルギー算出部は、前記湿度検出部によって検出された湿度が高くなるに従って、前記点火コイルへの通電時間を長くし、かつ放電電圧を大きくし、かつ一つの前記燃焼室に対して前記点火プラグの個数を増やすことで前記点火プラグの放電エネルギーの大きさを高めることを特徴とする。
An ignition control device according to the present invention includes an ignition device having an ignition plug provided in a combustion chamber of an internal combustion engine, a discharge energy calculation unit that calculates discharge energy so as to maintain the ignitability of the ignition plug, and the ignition plug And a discharge energy control unit that controls the discharge energy to be output to be the discharge energy calculated by the discharge energy calculation unit, wherein the humidity detection unit detects the humidity of the intake air into the combustion chamber. The ignition device has an ignition coil, and the discharge energy calculation unit increases the discharge current and increases the discharge voltage as the humidity detected by the humidity detection unit increases. And increasing the number of spark plugs for one combustion chamber reduces the discharge energy of the spark plugs. Wherein the enhancing of can.
本発明によると、湿度が高く失火しやすい場合でも、適正な放電エネルギーを出力することで良好な着火性を保持することができる。 According to the present invention, even when the humidity is high and misfire is likely to occur, good ignitability can be maintained by outputting appropriate discharge energy.
以下、図1から図3を参照しながら本発明の実施の形態に係る点火制御装置について詳細に説明する。 Hereinafter, an ignition control apparatus according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 3.
以下の説明において、「湿度」とは、空気中に含まれる水蒸気の量を数値で表したもので、相対湿度または絶対湿度として表したものをいう。 In the following description, “humidity” is a numerical value representing the amount of water vapor contained in the air, which is expressed as relative humidity or absolute humidity.
本実施の形態では、内燃機関60は、ピストン22が気筒としてのシリンダ70内を2往復する間に吸気行程、圧縮行程、膨張行程および排気行程からなる一連の4行程を行うとともに、圧縮行程および膨張行程の間に点火を行う4サイクルのガソリンエンジンによって構成されているものとして説明する。
In the present embodiment, the
図1に示すように、内燃機関60は、シリンダ70内にピストン22を備えている。ピストン22は、内燃機関60の出力軸であるクランクシャフト24にコンロッド23を介して連結されている。ピストン22の往復運動は、コンロッド23によってクランクシャフト24の回転に置き換えられるようになっている。
As shown in FIG. 1, the
また、内燃機関60は、吸気通路62から燃焼室63の吸気ポート62aに向けて燃料を噴射するポート噴射インジェクタ66を備えている。ポート噴射インジェクタ66には、図示しない燃料タンク内に蓄えられた燃料が供給されるようになっている。
Further, the
内燃機関60においては、ポート噴射インジェクタ66から噴射される燃料と吸気通路62を流れる空気(以下、「吸気」と称す。)とからなる混合気が燃焼室63に充填され、この混合気に対し点火プラグ72による点火が行われる。
In the
この際、吸気の湿度に応じて燃焼室63内での混合気の燃焼の勢いが変化する。例えば、吸気の湿度が大きくなると、混合気の燃焼の勢いが小さくなり、状況に応じて点火プラグが失火することになる。このような失火の状況を防ぐために、後述するように、放電エネルギー制御部50が点火プラグ72の放電の制御を行う。
At this time, the momentum of combustion of the air-fuel mixture in the
点火後の混合気が燃焼すると、そのときの燃焼エネルギーによりピストン22がシリンダ70内を往復移動し、それに伴いクランクシャフト24が回転するようになる。燃焼後の混合気は、排気として排気通路68に送り出される。
When the air-fuel mixture after ignition burns, the
吸気カムシャフト25は、クランクシャフト24からの回転伝達を受けて回転する。その吸気カムシャフト25の回転に伴って、吸気バルブ26が開閉動作を行う。この開閉動作により、燃焼室63と吸気通路62との間が連通または遮断される。
The
また、排気カムシャフト27は、クランクシャフト24からの回転伝達を受けて回転する。その排気カムシャフト27の回転に伴って、排気バルブ28が開閉動作を行う。この開閉動作により、燃焼室63と排気通路68との間が連通または遮断される。
Further, the
このように構成された内燃機関60は、車両に搭載されたECU(Engine Control Unit)100によって制御される。
The
ECU100は、例えばCPU(Central Processing Unit)、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、入出力インタフェース等を備えるマイクロコンピュータを含んで構成されている。 The ECU 100 includes a microcomputer including, for example, a CPU (Central Processing Unit), a RAM (Random Access Memory), a ROM (Read Only Memory), an input / output interface, and the like.
CPUは、RAMの一時記憶機能を利用するとともにROMに予め記憶されたプログラムに従って信号処理を行うようになっている。ROMには、各種制御定数や各種マップ等が予め記憶されている。 The CPU uses the temporary storage function of the RAM and performs signal processing according to a program stored in advance in the ROM. Various control constants and various maps are stored in advance in the ROM.
例えば、RAMには、図2に示すような吸気湿度と点火コイルへの通電時間との関係を示すマップが記憶されている。図2のマップは、湿度に応じて点火コイルへの通電時間の長さを変化させることによって点火プラグ72の放電エネルギーの供給の大きさを制御する場合に用いることができる。
For example, the RAM stores a map showing the relationship between the intake air humidity and the energization time to the ignition coil as shown in FIG. The map of FIG. 2 can be used when the magnitude of the discharge energy supply of the
図2のマップに示すように、湿度が高くなるほど、点火コイルへの通電時間が長くされる。これにより、点火プラグ72の放電エネルギーを高めて点火プラグ72が失火することを防ぐことができるようになる。
As shown in the map of FIG. 2, the energization time to the ignition coil is lengthened as the humidity increases. As a result, the discharge energy of the
図1に戻って説明を続けると、ECU100のROMに予め記憶されたプログラムにより、ECU100は、点火制御装置である点火制御部10を構成し、また、点火制御部10は、放電エネルギー算出部40および放電エネルギー制御部50を構成する。
Referring back to FIG. 1, the description continues and the ECU 100 constitutes an
ECU100の入力ポートには、内燃機関の運転状態を検出する運転状態検出部20と、燃焼室63に供給される吸気の湿度を検出するための湿度検出部30とが接続されている。
An operation
運転状態検出部20は、例えば、内燃機関の回転数、吸気温度、空燃比、EGR(Exhaust Gas Recirculation)量等の少なくとも1つを検出する。
The operating
ECU100の出力ポートには、点火プラグ72の点火装置71が接続されていて、放電エネルギー制御部50によって点火プラグ72の放電エネルギーの制御が行われる。点火装置71は、イグナイターおよび点火コイル(図示していない)を備える。
The
湿度検出部30は、燃焼室63に供給される吸気(つまり、空気)の湿度を検出できる位置であればどのような位置に設けてもよい。湿度検出部30は、例えば、燃焼室63に吸気を供給する吸気通路62内に設けてもよく、または、吸気通路62に外気を取り込む位置に設けてもよい。
The
放電エネルギー算出部40は、湿度検出部30によって検出された吸気の湿度を考慮して、点火プラグ72が失火しないように着火性を保持する放電エネルギーを算出する。
The discharge energy calculation unit 40 calculates the discharge energy that maintains ignitability so that the
吸気の湿度に加えて、放電エネルギー算出部40が、運転状態検出部20によって検出されている、例えば、内燃機関の回転数、吸気温度、空燃比、EGR量等の少なくとも1つをさらに考慮して、点火プラグ72が失火しないように着火性を保持するために必要な放電エネルギーを算出するようにしてもよい。
In addition to the humidity of the intake air, the discharge energy calculation unit 40 further considers at least one of, for example, the rotational speed of the internal combustion engine, the intake air temperature, the air-fuel ratio, the EGR amount, and the like detected by the operating
放電エネルギー制御部50は、点火コイルへの通電時間の長さ、放電電圧の大きさ、放電を実施するプラグの個数の少なくとも1つを制御することによって、燃焼室63内の放電プラグの放電エネルギーの大きさを制御する。
The discharge
図3は、点火制御部10において実行される点火プラグ72の放電エネルギーの出力制御のフローチャートの一例を示す図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a flowchart of the discharge energy output control of the
最初に、点火制御部10が、運転状態検出部20によって検出された運転状態を示す信号を受信してそれをRAMに保存する(ステップS1)。
First, the
次に、点火制御部10は、湿度検出部30によって検出された吸気の湿度を示す信号を受信してそれをRAMに保存する(ステップS2)。
Next, the
次に、放電エネルギー算出部40が、RAMに保存されている吸気の湿度の値と、必要に応じて、RAMに保存されている運転状態を示す値とに基づいて点火プラグ72から出力させる予定の放電エネルギーの大きさを算出してRAMに保存する(ステップS3)。
Next, the discharge energy calculation unit 40 is expected to output from the
次に、放電エネルギー制御部50が、そのRAMに保存されている放電エネルギーの大きさに相当する放電エネルギーを点火プラグ72から出力させるように、点火装置71の作動を制御する(ステップS4)。
Next, the discharge
点火プラグ72の放電エネルギーの制御は、例えば、点火装置71の点火コイルへの通電時間の長さ、放電電圧の大きさ、放電を実施するプラグの個数を変えることによって行うことができる。
Control of the discharge energy of the
点火プラグ72の放電エネルギーの制御を、例えば、点火装置71の点火コイルへの通電時間の長さによって実行しようとする場合には、ステップS4において、放電エネルギー制御部50が、図2に示すマップをECU100のRAMから読み出し、そのマップから、湿度検出部30によって検出された吸気の湿度の大きさに相当する点火コイルへの通電時間を求め、それに基づいて、放電エネルギー制御部50は、点火装置71の作動を制御する。
When the control of the discharge energy of the
ステップS4の点火プラグ72の放電エネルギーの制御が完了すると、この放電エネルギーの出力制御の処理は終了する。
When the control of the discharge energy of the
上記の実施の態様によると、吸気の湿度が高く点火プラグ72が失火しやすい場合でも、点火プラグ72に適正な放電エネルギーを出力させることで良好な着火性を保持することのできる点火制御部10を提供することができる。
According to the above embodiment, even when the intake air humidity is high and the
上述の通り、本発明の実施の形態について説明したが、当業者によって本発明の範囲を逸脱することなく変更、修正または改変を加えることができることは明白である。そのような変更、修正または改変したものおよび等価物が特許請求の範囲に含まれることは意図されている。 As described above, the embodiments of the present invention have been described, but it is obvious that those skilled in the art can make changes, modifications, or alterations without departing from the scope of the present invention. Such alterations, modifications, and variations and equivalents are intended to be included within the scope of the claims.
10 点火制御部
20 運転状態検出部
22 ピストン
23 コンロッド
24 クランクシャフト
25 吸気カムシャフト
26 吸気バルブ
27 排気カムシャフト
28 排気バルブ
30 湿度検出部
40 放電エネルギー算出部
50 放電エネルギー制御部
60 内燃機関
62 吸気通路
62a 吸気ポート
63 燃焼室
66 ポート噴射インジェクタ
68 排気通路
70 シリンダ
71 点火装置
72 点火プラグ
DESCRIPTION OF
Claims (1)
前記点火プラグの着火性を保持するよう放電エネルギーを算出する放電エネルギー算出部と、
前記点火プラグが出力する放電エネルギーが、前記放電エネルギー算出部によって算出された放電エネルギーとなるよう制御する放電エネルギー制御部とを備えた点火制御装置において、
前記燃焼室内への吸気の湿度を検出する湿度検出部を備え、
前記点火装置は、点火コイルを有し、
前記放電エネルギー算出部は、前記湿度検出部によって検出された湿度が高くなるに従って、前記点火コイルへの通電時間を長くし、かつ放電電圧を大きくし、かつ一つの前記燃焼室に対して前記点火プラグの個数を増やすことで前記点火プラグの放電エネルギーの大きさを高めることを特徴とする点火制御装置。 An ignition device having an ignition plug provided in a combustion chamber of an internal combustion engine;
A discharge energy calculation unit for calculating discharge energy so as to maintain the ignitability of the spark plug;
In the ignition control device comprising: a discharge energy control unit that controls the discharge energy output from the spark plug to be the discharge energy calculated by the discharge energy calculation unit;
A humidity detector for detecting the humidity of the intake air into the combustion chamber;
The ignition device has an ignition coil,
The discharge energy calculation unit increases the energization time to the ignition coil and increases the discharge voltage as the humidity detected by the humidity detection unit increases, and the ignition is performed for one combustion chamber. An ignition control device characterized in that the magnitude of discharge energy of the ignition plug is increased by increasing the number of plugs .
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