JPH07501594A - 内燃機関の点火装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 内燃機関の点火装置 従来の技術 本発明は、請求項１の上位概念に記載の内燃機関の点火装置に関する。点火装置 のために点火回路を監視することはすでに公知である。この場合、各点火ごとに 点火電流センサによりセンサ信号が生成され、この信号はメモリに格納されて各 点火後に読み出される。

メモリ内容はそのつと次の点火前に再びリセットされるので、センサ信号がなけ れば点火の欠落が識別される。しかしこのような点火回路監視では、ミス・ファ イアの頻度ないしミス・ファイアに起因する点火装置の負荷を捕捉することがで きない。したがってたとえば、著しく多くの個数の正常な点火が次に続くただ１ つのミス・ファイアは無視できるが、正常な点火と同じ個数のミス・ファイアは 不都合である。

発明の利点 これに対して請求項１の特徴構成を備えた本発明による点火装置の有する利点と は、点火診断信号が捕捉されて各シリンダごとに選択的に評価されることである 。

この場合、各シリンダごとに１つの点火後に点火診断信号が評価回路において統 計的に重み付けられ、その結果、あらかじめ設定可能な期間中に所定の個数のミ ス・ファイアが生じてはじめて、触媒保護のための非常措置をとるための閾値を 越える。当該シリンダにおける点火を中止する必要がなくそのためそのシリンダ は障害回復の可能性を有することも別の利点とみなせる。

従属請求項に記載の構成により、請求項１に記載の点火装置の有利な実施形態が 可能である。とりわけ有利なのは、重み付けられた点火診断値を形成するために 、点火障害の際にはｌよりも大きい値が先行の診断値に加算され、正常な点火時 には値ｌが減算されることである。点火障害時に加算される値は、適用に際して 各エンジン形式ごとにめられる。超過すれば非常措置をとることになる閾値も、 同様に適用に際して設定される。さらに利点として挙げられるのは、重み付けら れた点火診断値（ＺＯＮＴＡＢ　）は適用可能な最大値（ＡＦＸＤＺＵ）に達し たときにこの値に制限されることであり、さらに障害閾値（ＡＦＳＤＺＵ　）と 最大値（ＡＦＸＤＺＵ）との間隔により、以前は故障していたシリンダにおける 障害回復の識別までの適正点火数が設定されることである。

図面 図面には本発明の実施例が示されており、これについて以下の説明で詳細に説明 する。第り図には点火診断信号を捕捉するための点火装置の基本構成図が示され ており、第２図には点火診断信号が示されており、第３図には点火診断信号の重 み付けのプログラムシーケンスが示されており、第４図には１つのシリンダに関 する重みづけられた点火診断値のダイアグラムが示されている。

実施例の説明 第１図にはディストリビュータのない点火装置が示されている。この点火装置は マイクロプロセッサ１、点火コイル２および３（さらに多くの点火コイルも接続 可能でありこのことは破線で示されている）、点火プラグ４および５、点火トラ ンジスタ６および７、点火電流センサ８、監視回路９、ならびにマイクロプロセ ッサ内に設けられた評価回路ｌＯにより構成されている。

次に、この回路装置の動作について説明する。点火コイル２および３の１次巻線 はバッテリ電圧ＩＸ　Ｕ　ｓと接続されており、したがってマイクロプロセッサ ｌにより点火トランジスタ６および７が制御されると、点火コイル２ないし３の 相応の１次巻線に充電電流が流れる。この場合、点火トランジスタの閉成時間は 、マイクロプロセッサｌ内に含まれている点火計算機により設定される。点火を トリガするために点火トランジスタは阻止状態にされ、その結果、点火コイルの ２次巻線に高電圧が発生し、これにより点火プラグに点火火花が引き起こされる 。各点火コイルの２次回路において２次巻線の出力側とアースとの間に、まえも ってすべての２次巻線が点１１でまとめられるようにして、点火電流センサ８が 配属されている。これにより点火電流センサ８はすべての点火コイルの信号を捕 捉する。

点火信号を捕捉するためにたとえば、１次側に伝達される点弧電圧を捕捉するこ とも可能である。点火電流センサ８により捕捉された点火信号は監視回路９へ転 送される。監視回路の出方側は、各点火前にマイクロプロセッサｌにより高レベ ルにセットされる。そのっど正常な点火が発生していれば、点火電流センサ８が ら伝送される点火信号に基づいて、監視回路の出力側１２は高レベルがら低レベ ルへ切り換えられる。点火がトリガされないが点火が正しく行われながった場合 には、監視回路９の出方側１２は高レベルを保持する。

このため監視回路９の出力側１２に点火診断信号が生じ、この信号はマイクロプ ロセッサ１の評価回路１０へ供給される。評価回路１ｏは、点火シーケンスとの 比較により点火診断信号をそのつと相応のシリンダに対応づけることができる６ 正常な点火後に監視回路９の出力側１２が高レベルを保持し、障害のある点火に より低レベルへの切り換えが行われるようにする回路も考えられる。さらには、 各点火の前に出力側１２を低レベルにセットし、正常な点火の際に高レベルへ切 り換えるかないしは低レベルを保持させることも可能である。

第２図には、点火診断信号（ＺｔｌＮＤ　ＯＫ　）の生成される様子が示されて いる。このダイアグラムには内燃機関のクランク角（ＫＷ）が示されている。各 点火（Ｚ）の前にマイクロプロセッサｌにより点火診断信号（２ＯＮＤ　ＯＫ　 ）が１　（高レベル）ヘセットされ、これによりこの点火診断信号は点火時点（ Ｚ）でそのつと所定のレベルを有するようになる。シリンダ１　（Ｚｌ）で点火 が行われると１点火電流センサ８の信号により点火診断信号は（ＺＯＮＤ　ＯＫ 　）はゼロにセットされる。この事例ではシリンダ３（Ｚ３）の場合のように、 点火電流センサ８から点火信号が伝送されないと、点火診断信号は所定のレベル （高レベル）を保持する。このようにして典型的なディジタル点火診断信号シー ケンス（２ＯＮＤＯＫ）が生じる。この信号シーケンスにより、各測定点（ＭＰ ）の点火診断信号は１つのシリンダに対応づけられる。このため誤動作している シリンダを診断することができる。

第３図には、点火診断信号（Ｚ（！ＮＤ　ＯＫ　）の統計的評価のための、マイ クロプロセッサ１におけるプログラムシーケンス図が示されており、次にこれに ついて第４図とともに説明する。

第４図には、第３図に示されているプログラムで行われるような、１つのシリン ダに関するシリンダ選択的点火診断信号（ＺＯＮＤ　ＯＫ　）の統計的重み付け が示されている。第３図におけるプロセスの最初に買間ステップ２０において、 信号の評価が可能であるか否かが検査される。その際にたとえばバッテリ電圧Ｕ 、ｌが所要レベルを有するかが監視される。それというのは、始動直後ではＵｓ は低すぎて信号が捕捉されないからである。この買間が肯定されれば、つまり評 価が可能であれば、動作ステップ２１において、点火診断信号（ＺＯＮＤ　ＯＫ 　）を重み付けるべきシリンダが選択される。そして次の動作ステップ２２にお いて、点火時点（Ｚ）後にそのつとこのシリンダ（Ｚｎ）の点火診断信号（２Ｏ ＮＤ　ＯＸ　）が評価に利用される。質問ステップ２３において、点火診断信号 （ＺＯＮＤ　ＯＫ　）がゼロと等しいか否かが検査される。ゼロであれば、つま りこのシリンダにおける点火が正常であれば、動作ステップ２４において、重み 付けられた点火診断値（ＺＯＮＴＡＢ　）から値１が減算される。次に質問ステ ップ２５において、ＺＯＮＴＡＢ　＜　Ｏであるかが監視される。　ＺｆＪＮＴ ＡＢ　（０であれば動作ステップ２６において、このシリンダに関する重み付け られた点火診断値（ＺＯＮＴＡＢ）がゼロにリセットされる。質問ステップ２５ の否定出力側および動作ステップ２６は質問ステップ２７へ導かれる。質問ステ ップ２３で否定の答えが出されていれば、つまり点火診断信号がこのシリンダに 対して正常でなかったならば、重み付けられた点火診断値（ＺＯＮＴＡＢ　）は 所定の値（ＤＡＦＤＺＵ　）だけ高められる。この値（ＤＡＦＤＺＵ）は、適用 に際してエンジン形式ごとに設定される。この動作ステップ２８の後、質問ステ ップ２９において、重み付けられた点火診断（ａ　（Ｚ（ＩＮＴＡＢ）が最大許 容限界値（ＡＦＸＤＺＵ）を越えているが否がが監視される。越えているならば 動作ステップ３ｏにおいて、重み付けられた点火診断値がこの最大許容値（ＡＦ ＸＤＺＵ　）に制限される。買間ステップ２９の否定出力側と動作ステップ３０ も質問ステップ２７へ導かれる。次に質問ステップ２７において、重み付けられ た点火診断値（ＺＯＮＴＡＢ　）が閾値−二の閾値を越えると触媒保護のための 非常措置をとらなければならない−よりも大きいが否かが検査される。この閾値 （ＡＦＳＤＺＵ）は適用に際してエンジン形式ごとに設定され、エンジンの動作 条件に依存して変えることもできる。この場合、閾値（ＡＦＳＤＺＵ　）は一般 的にゼロよりも太き（、最大許容値以下に選定される。重み付けられた点火診断 値（ＺＯＮＴＡＢ　）がこの閾値（ＡＦＳＤＺＵ）を越えると、動作ステップ３ １において、たとえばこのシリンダでの噴射を中止するというようなシリンダ選 択的非常措置が導入される。続いて動作ステップ３２において、たとえばラムダ 制御の中止のような触媒保護のための包括的な措置がとられる。質問ステップ２ ７の否定出力側は動作ステップ３３へ導かれ、この動作ステップではシリンダ選 択的な非常措置は導入されず、ないしはこれまでこのシリンダで作動していた非 常措置が解除される。これに続（質問ステップ３４において、すべてのシリンダ （Ｚ、　−Ｚａ）が正常に動作しているか否かが検査される。正常に動作してい れば（肯定出力であれば）、動作ステップ３５において包括的な非常措置も解除 される。しかし１つのシリンダが依然として誤動作しているならば、包括的な非 常措置は作動されたまま保持されるかないしは作動される。次に、動作ステップ ３６において点火診断信号がリセットされ、たとえばメモリ内に格納される。そ して動作ステップ３７においてシリンダ番号が１つ高められ、そのシリンダに関 する点火診断信号の重み付けが行われる。点火診断信号をメモリに格納すること により、工場へ行ったときに点火装置のこれまでの動作を遡って検査することが でき、場合によっては必要な修理を実施できる。

第４図には点火診断信号（ＺＯＮＤ　ＯＫ　）が示されている。この図から明ら かであるのは、障害のある点火（ＺＯＮＤ　ＯＫ　＝　１　）のときには重み付 けられる点火診断値（ＺＯＮＴＡＢ　）が所定の値（ＤＡＦＤＺＵ）だけ−たと えば４だけ−そのつど増分され、正常な点火のときにはｌだけ減分されることで ある。また、重み付けられた点火診断値（ＺＯＮＴＡＢ　）は許容最大値（ＡＦ ＸＤＺＵ）と最小値Ｏとに制限されていることもわかる。さらにこのダイアダラ ムからきわめてよくわかることは、許容閾値（ＡＦＳＤＺ［Ｊ　）を越えている 期間はこのシリンダにおいて障害が検出され、その結果、相応のシリンダ選択的 および包括的な非常措置が導入され、同時に運転者に対しエラー表示が行われて いることである。

最大値（ＡＦＸＤＺＵ）と許容閾値（ＡＦＳＤＺＵ）との間隔により規定される のは、点火障害の回復が認識されるまでに当該のシリンダにおいて順次連続して 発生しなければならない適正点火数である。

１つのシリンダに関するダイアダラム Ｆｉｇ、　４ 国際調査報告 １．．１．ＩＡｋ□　ＰＣＴ／ＤＥ　９２１００９３８フロントページの続き （７２）発明者　ヘプトナー、　ヴオルフガングドイツ連邦共和国　Ｄ−７３２ ６ウーヒンゲン　アルテ　ホルツホイザー　シュトラーセ１ （７２）発明者　ミシュカー、　カルスチンドイツ連邦共和国　Ｄ　−７２５０ レオンベルク　７　グロッケントウルムシュトラーセ

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. １．ディジタル点火診断信号を発生する監視回路を備えた内燃機関の点火装置で あって、点火装置の中央制御ユニットは各点火の前に点火診断信号を第１の所定 のレベルにセットし、点火は点火回路内に設けられたセンサによリ監視され該セ ンサの信号に依存して、前記中央制御ユニットは正常な各点火後または異常な各 点火後に前記点火診断信号を第２のレベルへ切り換えるように構成されている、 内燃機関の点火装置において、 評価回路は各点火診断信号（ＺＯＮＤＯＫ）のそのどのレベルを各シリンダごと に選択的に捕捉検出し、各シリンダごとに先行の点火診断信号による統計的重み 付けを行い、 このように重み付けられた点火診断値（ＺＯＮＴＡＢ）により、所定の障害閾値 （ＡＦＳＤＺＵ）を越えたときに触媒保護の非常措置がとられることを特徴とす る、内燃機関の点火装置。
2. ２．前記評価回路は、点火障害のたびに所定の値（ＤＡＦＤＺＵ）だけ増分され 、正常な点火の際には１だけ減分される、請求項１記載の点火装置。
3. ３．点火障害において前記の値（ＤＡＦＤＺＵ）は１よりも大きい、請求項２記 載の点火装置。
4. ４．各エンジン形式に対する障害閾値（ＡＦＳＤＺＵ）は適用に際して１よりも 大きい値に設定調整可能である、請求項１〜３のいずれか１項記載の点火装置。
5. ５．点火診断値（ＺＯＮＴＡＢ）は適用可能な最大値（ＡＦＸＤＺＵ）に制限さ れている、請求項１〜４のいずれか１項記載の点火装置。
6. ６．　最大値（ＡＦＸＤＺＵ）と障害閾値（ＡＦＳＤＺＵ）との間隔によリ、障 害回復の識別までの適正点火数が規定される、請求項１〜５のいずれか１項記載 の点火装置。
7. ７．障害回復に際して、障害閾値（ＡＦＳＤＺＵ）を下回ると点火診断値（ＺＯ ＮＴＡＢ）によりすべての非常措置の解除が行われる、請求項１〜６のいずれか １項記載の点火装置。
8. ８．障害閾値（ＡＦＳＤＺＵ）を上回ると、車輛内に障害が記憶され運転者に対 し障害が表示される、請求項１〜６のいずれか１項記載の点火装置。
9. ９．障害発生時に当該のシリンダの噴射ならびにラムダ制御が中止される、請求 項１〜８のいずれか１項記載の点火装置。