JP6476295B2 - エンジン制御装置 - Google Patents
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Description
前記2系統の点火エネルギ供給手段のうち、一方の系統の複数の点火エネルギ供給手段に対して共通の信号線を介して信号を送信することで、該一方の系統の複数の点火エネルギ供給手段を制御することを特徴とする。
内燃機関65に吸入される空気は、エアクリーナ60を通過し、ホットワイヤ式エアフローセンサ2に導かれる。このホットワイヤ式エアフローセンサ2には熱線式空気流量センサが使用される。このホットワイヤ式エアフローセンサ2から吸入空気量に相当する信号が出力されるとともに、サーミスターを用いた吸気温度センサ2で計測される吸気温度信号が出力される。次に、吸入空気は接続されたダクト61、空気流量を制御する絞り弁40を通り、コレクタ62に入る。また、前記絞り弁はコントロールユニット71で駆動されるスロットル駆動モータ42により動かされる。前記コレクタ62に入った空気はエンジンと直結する各吸気管に分配され、シリンダ内に吸入される。バルブ駆動系にはバルブタイミング可変機構を持ち、目標角度に向けフィードバック制御する。また、シリンダブロックに取り付けられたクランク角センサ7からは、所定のクランク角毎にパルスが出力されこれらの出力は、コントロールユニット71に入力される。
コントロールユニット71は、図2に示すように、CPU78と、電源IC79とから構成されている。ここで、このコントロールユニット71に入力する信号等について、同図を用いて整理すると、エアフローセンサと内蔵吸気温度センサ2、クランク角センサ7、スロットルセンサ1、水温センサ3、油温センサ25、アクセル開度センサ14からの信号などを入力する。また、コントロールユニット71からの出力信号は、インジェクタ23、フューエルポンプ20、点火コイル(メイン)30、タイミング信号110、スロットル駆動モータ42に出力される。なお、タイミング信号110は、出力信号を入力する構成とすることで、出力結果をモニタ可能な構成としている。
まず、コントロールユニット71に搭載されているメイン点火信号生成部1000からは、気筒分のメイン点火信号101a〜101dが出力され、それぞれの信号を送信する信号線が気筒ごとに設けられたコイル30a〜30dに接続される。コイル30aは、内部に点火コイル(メイン)30a−1と点火コイル(サブ)30a−2の2つのコイルを設けており、点火コイル(メイン)30a−1と点火コイル(サブ)30a−2は、重ね放電線203aで直列に接続される。コントロールユニット71から出力される点火信号101aを送信する信号線は、点火コイル(メイン)30a−1と点火コイル(サブ)30a−2に接続される。
図7は特に燃費向上を目的にEGRガスを導入する場合に、エンジン回転数と機関負荷に応じたEGR率(100%×EGRガス流量/新気空気流量)を設定するに当り、EGR率と重ね放電領域との関係を示したものである。
ステップ1140とステップ1150で設定した通電時間と位相差にしたがい、ステップ1160でタイミング信号を出力する。
時刻t1〜t5までは重ね領域での動作を示している。時刻t1では、メイン点火信号1をONとし、点火コイル(メイン)の通電を開始する。時刻t1からt2の間でタイミング信号をONとするとサブ点火信号1がONとなり、点火コイル(メイン)の通電を開始する。タイミング信号は図6の1140で予め設定した通電時間が経過するまでONを継続する。時刻t2にて予め設定した点火時期に応じてメイン点火信号1がOFFとなると、点火コイル(メイン)の放電が開始し、2次電流が立ち上がる。時刻t2からの時間が図6のステップ1150で設定した位相差時間経過すると時刻t3にて、タイミング信号がOFFとなり、サブ点火信号1がOFFとなるタイミングで、点火コイル(サブ)の放電が開始され、点火コイル(メイン)の放電に点火コイル(サブ)の放電が重畳されるため、再び2次電流が立ち上がる。
時刻t1では、メイン点火信号1をONとし、点火コイル(メイン)の通電を開始する。時刻t1は重ね領域であるため、時刻t1からt2の間でタイミング信号をONとするとサブ点火信号1がONとなり、点火コイル(メイン)の通電を開始する。時刻t2にて予め設定した点火時期に応じてメイン点火信号1がOFFとなると、点火コイル(メイン)の放電が開始し、2次電流が立ち上がる。時刻t2からの時間が図6のステップ1150で設定した位相差時間経過すると時刻t3にて、タイミング信号がOFFとなり、サブ点火信号1がOFFとなるタイミングで、点火コイル(サブ)の放電が開始されるが、点火コイル(サブ)に異常があることで2次電流が立ち上がらず、2次電流の立ち上がりが検知できないため、図4の点火コイル(サブ)に設けた制御回路にて異常を検知し、タイミング信号がOFFに固定される。時刻t4にてメイン点火信号2をONとし、時刻t1、t2、t3と同様の動作が実行されるが、制御回路にてタイミング信号がOFFに固定されているため、サブ点火信号2はONとならず、タイミング信号モニタ値もONとならない。時刻t6にて図10ステップ1240のサブコイルの異常を検知すると、重ね領域外となり、以降タイミング信号がOFFに固定される。
第2の実施例が第1の実施例と異なるのは図13に示すように、点火コイル(サブ)30a−2に入力するメイン点火信号が同一気筒に属するメイン点火信号101aではなく、点火コイル(サブ)30a−2と異なる気筒に属するメイン点火信号101dという点である。
図14は、点火コイル(メイン)30a−1と点火コイル(サブ)30a−2の詳細な接続図である。点火コイル(メイン)30a−1は、イグナイタと一次コイルと二次コイルで構成される。イグナイタには、コントロールユニット71から出力されるメイン点火信号101aが入力され、メイン点火信号101aによって一次コイルの電流を制御することで、点火プラグ33による点火を実施する。
具体的に云えば、図14に記載の制御回路による点火気筒の判定を一つ前に点火した気筒に属するメイン点火信号101dで行なうことで、点火気筒の判定をメイン点火信号101aの前に行なうことができるため、タイミング信号101のONするタイミングをメイン点火信号101aの前にする。
このような構成とすることで、図4、図5に記載の方法よりタイミング信号のON時間、すなわち点火コイル(サブ)の通電時間を長くすることができる。
第3の実施例が第1の実施例と異なるのは図16に示すように、点火コイル(メイン)30a−1と点火コイル(サブ)30a−2を並列に接続する点である。
図17は、点火コイル(メイン)30a−1と点火コイル(サブ)30a−2の詳細な接続図である。点火コイル(メイン)30a−1は、イグナイタと一次コイルと二次コイルで構成される。イグナイタには、コントロールユニット71から出力されるメイン点火信号101aが入力され、メイン点火信号101aによって一次コイルの電流を制御することで、点火プラグ33による点火を実施する。
第4の実施例が第1の実施例と異なるのは図19に示すように、コントロールユニット71と点火コイル30の間に放電ユニット72がある点である。放電ユニット72は、コントロールユニット71から出力されるタイミング信号を検出し、点火信号から点火時期を検出すると、昇圧回路から所定(例えば500V)以上の電圧を点火コイル30の放電電流に付加する。
図20は、本実施例によるエンジン制御装置の構成を4気筒のエンジン(内燃機関)を例に示したものである。まず、コントロールユニット71に搭載されているメイン点火信号生成部1000からは、点火信号101に、気筒分の点火信号101a〜101dが出力される。また、タイミング信号生成部1100からはタイミング信号110が出力される。
求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はなく、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事と、放電時間制御回路202の判断タイミングにも依存するが、確実に重ね要求有りの情報を出力した時に、最も早いタイミングで放電時間制御回路が重ね要求有りの情報と、重ね時間の情報を判断できるようにするためである。少なくとも(td)は点火信号制御がOFFするタイミングと同時(td=0)あるいはそれより前のタイミングであることが望ましい。
Claims (18)
- 1気筒毎に2系統の点火エネルギ供給手段が設けられた多気筒エンジンを制御するエンジン制御装置において、
前記2系統の点火エネルギ供給手段のうち、一方の系統の複数の点火エネルギ供給手段に対して共通の信号線を介して信号を送信することで、該一方の系統の複数の点火エネルギ供給手段を制御し、
前記共通の信号線による信号を受信した複数の点火エネルギ供給手段は、一方の点火エネルギ供給手段と異なる気筒に属する他方の点火エネルギ供給手段の点火信号を用いて点火気筒を判定することを特徴とするエンジン制御装置。 - 1気筒毎に2系統の点火エネルギ供給手段が設けられた多気筒エンジンを制御するエンジン制御装置において、
前記2系統の点火エネルギ供給手段のうち、一方の系統の複数の点火エネルギ供給手段に対して共通の信号線を介して信号を送信することで、該一方の系統の複数の点火エネルギ供給手段を制御し、
前記共通の信号線による信号を受信した複数の点火エネルギ供給手段は、点火気筒の1つ前に点火した気筒に属する他方の点火エネルギ供給手段の点火信号を用いて点火気筒を判定することを特徴とするエンジン制御装置。 - 請求項1または請求項2に記載のエンジン制御装置において、
前記2系統の点火エネルギ供給手段は、一方の系統の点火エネルギ供給手段による放電と他方の系統の点火エネルギ供給手段による放電とが重畳して出力されるように構成されることを特徴とするエンジン制御装置。 - 請求項1または請求項2に記載のエンジン制御装置において、
前記他方の点火エネルギ供給手段の点火信号がONになると同時または後に、前記共通の信号線により送信される信号をONすることを特徴とするエンジン制御装置。 - 請求項1または請求項2に記載のエンジン制御装置において、
前記共通の信号線は、一方が前記エンジン制御装置に接続され、他方は途中で分岐し、分岐した信号線のそれぞれが前記一方の系統の複数の点火エネルギ供給手段とそれぞれ接続されることを特徴とするエンジン制御装置。 - 請求項1または請求項2に記載のエンジン制御装置において、
前記2系統の点火エネルギ供給手段は、それぞれコイルにより構成され、一方の系統のコイルと他方の系統のコイルとがそれぞれ直列に配置され、
前記共通の信号線は、一方が前記エンジン制御装置に接続され、他方は途中で分岐し、分岐した信号線のそれぞれが、前記2系統の点火エネルギ供給手段のうち、一方の系統のそれぞれのコイルに対応して設けられる制御回路に接続されることを特徴とするエンジン制御装置。 - 請求項1または請求項2に記載のエンジン制御装置において、
前記2系統の点火エネルギ供給手段は、それぞれコイルにより構成され、一方の系統のコイルと他方の系統のコイルとがそれぞれ並列に配置され、
前記共通の信号線は、前記2系統の点火エネルギ供給手段のうち、一方の系統のそれぞれのコイルに対応して設けられる制御回路に接続されることを特徴とするエンジン制御装置。 - 請求項1または請求項2に記載のエンジン制御装置において、
前記共通の信号線で、点火エネルギ供給手段の通電時間を制御することを特徴とするエンジン制御装置。 - 請求項1または請求項2に記載のエンジン制御装置において、
前記2系統の点火エネルギ供給手段は、コイルと火花放電の時間を延長させるための昇圧回路を設けた重ね放電式の放電ユニットにより構成され、
前記共通の信号線は、前記2系統の点火エネルギ供給手段のうち、前記放電ユニットに接続されることを特徴とするエンジン制御装置。 - 請求項1または請求項2に記載のエンジン制御装置において、
前記共通の信号線で、点火エネルギ供給手段の放電時間を制御することを特徴とするエンジン制御装置。 - 請求項1または請求項2に記載のエンジン制御装置において、
前記共通の信号線で、点火エネルギ供給手段の放電許可を制御することを特徴とするエンジン制御装置。 - 1気筒毎に2系統の点火エネルギ供給手段が設けられた多気筒エンジンを制御するエンジン制御装置において、
前記2系統の点火エネルギ供給手段のうち、一方の系統の複数の点火エネルギ供給手段から共通の信号線を介して信号を受信することで、該一方の系統の複数の点火エネルギ供給手段の異常を検知し、
前記共通の信号線による信号を受信した複数の点火エネルギ供給手段は、一方の点火エネルギ供給手段と異なる気筒に属する他方の点火エネルギ供給手段の点火信号を用いて点火気筒を判定することを特徴とするエンジン制御装置。 - 1気筒毎に2系統の点火エネルギ供給手段が設けられた多気筒エンジンを制御するエンジン制御装置において、
前記2系統の点火エネルギ供給手段のうち、一方の系統の複数の点火エネルギ供給手段から共通の信号線を介して信号を受信することで、該一方の系統の複数の点火エネルギ供給手段の異常を検知し、
前記共通の信号線による信号を受信した複数の点火エネルギ供給手段は、点火気筒の1つ前に点火した気筒に属する他方の点火エネルギ供給手段の点火信号を用いて点火気筒を判定することを特徴とするエンジン制御装置。 - 請求項12または請求項13に記載のエンジン制御装置において、
異常を検知した場合は、前記共通の信号線が接続された点火エネルギ供給手段を停止することを特徴とするエンジン制御装置。 - 多気筒エンジンの1気筒毎に設けられる2系統の点火エネルギ供給手段と、
前記2系統の点火エネルギ供給手段を制御するエンジン制御装置と、を備えたエンジン制御システムにおいて、
前記エンジン制御装置は、前記2系統の点火エネルギ供給手段のうち、一方の系統の複数の点火エネルギ供給手段に対して共通の信号線を介して信号を送信することで、該一方の系統の複数の点火エネルギ供給手段を制御し、前記共通の信号線による信号を受信した複数の点火エネルギ供給手段は、一方の点火エネルギ供給手段と異なる気筒に属する他方の点火エネルギ供給手段の点火信号を用いて点火気筒を判定することを特徴とするエンジン制御システム。 - 多気筒エンジンの1気筒毎に設けられる2系統の点火エネルギ供給手段と、
前記2系統の点火エネルギ供給手段を制御するエンジン制御装置と、を備えたエンジン制御システムにおいて、
前記エンジン制御装置は、前記2系統の点火エネルギ供給手段のうち、一方の系統の複数の点火エネルギ供給手段に対して共通の信号線を介して信号を送信することで、該一方の系統の複数の点火エネルギ供給手段を制御し、前記共通の信号線による信号を受信した複数の点火エネルギ供給手段は、点火気筒の1つ前に点火した気筒に属する他方の点火エネルギ供給手段の点火信号を用いて点火気筒を判定することを特徴とするエンジン制御システム。 - 請求項15または請求項16に記載のエンジン制御システムにおいて、
前記2系統の点火エネルギ供給手段は、一方の系統の点火エネルギ供給手段による放電と他方の系統の点火エネルギ供給手段による放電とが重畳して出力されるように構成されることを特徴とするエンジン制御システム。 - 請求項15または請求項16に記載のエンジン制御システムにおいて、
前記共通の信号線は、一方が前記エンジン制御装置に接続され、他方は途中で分岐し、分岐した信号線のそれぞれが前記一方の系統の複数の点火エネルギ供給手段とそれぞれ接続されることを特徴とするエンジン制御システム。
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