JP4368510B2 - Spark ignition device - Google Patents
Spark ignition device Download PDFInfo
- Publication number
- JP4368510B2 JP4368510B2 JP2000281102A JP2000281102A JP4368510B2 JP 4368510 B2 JP4368510 B2 JP 4368510B2 JP 2000281102 A JP2000281102 A JP 2000281102A JP 2000281102 A JP2000281102 A JP 2000281102A JP 4368510 B2 JP4368510 B2 JP 4368510B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- combustion
- timing
- spark
- ignition
- ion
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)
- Electrical Control Of Ignition Timing (AREA)
- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の燃焼室内に供給された燃料への着火性を向上する火花点火装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、内燃機関の1燃焼サイクル中に複数回の放電を断続して行う多重放電により、燃料への着火性を高める火花点火装置が知られている。
【0003】
また、内燃機関の燃焼室内に燃料を直接噴射する筒内直噴エンジンにおいては、エンジン負荷が小さなときには成層燃焼運転とするため、ピストン頂面の燃焼室形状や吸気流形成によって燃料噴射弁から噴射された噴霧の塊である可燃混合気を燃焼室内で移動させ、点火プラグの火花ギャップ周辺に可燃混合気を形成するようにしている。このような成層燃焼運転における可燃混合気では、点火プラグの火花ギャップでの可燃濃度範囲においても、そのときの運転条件により濃度ばらつきや時間ばらつきを有しており、その可燃混合気濃度により着火に必要な放電エネルギの異なることが一般的に知られている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、燃焼室内に供給される燃料に確実に点火させるため点火プラグに対して高めの放電エネルギが供給される傾向にある。また、筒内直噴エンジンにおいては不完全燃焼による点火プラグのくすぶりが懸念されるためより高い放電エネルギが供給される傾向にある。この結果、点火プラグの放電電極の寿命が短くなるという不具合があった。
【0005】
そこで、この発明はかかる不具合を解決するためになされたもので、内燃機関の燃焼室内に供給された燃料に対して点火プラグに供給する放電エネルギを抑制しつつ確実な着火を得ることが可能な火花点火装置の提供を課題としている。
【0015】
【課題を解決するための手段】
請求項1の火花点火装置によれば、内燃機関の膨張行程において、高電圧発生手段で点火コイルの2次巻線側に高電圧が繰返し発生され、点火プラグの火花ギャップ間に放電火花発生による火炎生成の際の燃焼イオンが存在するとイオン検出手段にて検出される。イオン検出手段による燃焼イオンの検出状況、即ち、燃料の着火の有無に基づき放電制御手段によって点火コイルの2次巻線側への高電圧を繰返し発生する期間が設定される。これにより、点火プラグに供給される放電エネルギを低く抑えつつ内燃機関の燃焼室内に供給された燃料に対する着火が確実に行われる。
また、前記放電制御手段では、筒内直噴エンジンの成層燃焼時における点火プラグへの可燃混合気の到達タイミングにイオン検出手段で検出される燃焼イオンの発生タイミングのずれ量または終了タイミングのずれ量が対応しており、このずれ量が分かることで燃料噴射タイミング、燃料噴射量、スワール開度による筒内気流速度、吸入空気量が適宜、選択的に補正制御される。これにより、製品ばらつきや経時変化等が補正され常に最適な燃焼状態を保持することができる。
【0016】
請求項1の火花点火装置によれば、内燃機関の膨張行程において、高電圧発生手段で点火コイルの2次巻線側に高電圧が繰返し発生され、点火プラグの火花ギャップ間に放電火花発生による火炎生成の際の燃焼イオンが存在するとイオン検出手段にて検出される。イオン検出手段による燃焼イオンの検出状況、即ち、燃料の着火の有無に基づき放電制御手段によって点火コイルの2次巻線側への高電圧を繰返し発生する期間が設定される。これにより、点火プラグに供給される放電エネルギを低く抑えつつ内燃機関の燃焼室内に供給された燃料に対する着火が確実に行われる。
また、前記放電制御手段では、高電圧発生手段でスイッチング素子のオン/オフ制御による火花点火後に点火コイルの2次巻線への高電圧を少なくとも1回以上発生させたとき、イオン検出手段による正常時に燃焼イオンが流れると予測される期間またはクランク角範囲の複数の検出区間での燃焼イオンの検出状況に基づき判定された燃焼安定度に応じてEGR量、A/F、スワール開度による筒内気流速度、多重点火パターン、点火時期が適宜、選択的に補正制御される。このように、1燃焼サイクル毎の燃焼ばらつきが簡単に分かり、このばらつき度合いに応じて適切に補正制御されることで最適な燃焼状態を保持することができる。
【0017】
請求項3の火花点火装置における放電制御手段では、燃焼安定度がイオン検出手段による1燃焼サイクル毎の各検出区間での燃焼イオンの発生の有無に基づく燃焼イオンの発生タイミングのずれ量及び終了タイミングのずれ量のばらつきに応じて判定される。このように、1燃焼サイクル毎の燃焼ばらつきに基づき簡単な回路構成及び論理処理にて燃焼安定度を精度良く判定することができる。
【0018】
請求項4の火花点火装置における放電制御手段では、燃焼安定度がイオン検出手段による1燃焼サイクル毎の各検出区間での燃焼イオンの発生のない区間数または各検出区間内での最小燃焼イオン電流値のばらつきに応じて判定される。このように、1燃焼サイクル毎の燃焼ばらつきに基づき簡単な回路構成及び論理処理にて燃焼安定度を精度良く判定することができる。
【0019】
請求項5の火花点火装置における放電制御手段では、内燃機関に対する噴射燃料の点火プラグへの到達タイミングのずれ量の補正制御または燃焼安定化のための補正制御がイオン検出手段による燃焼イオンの発生タイミングのずれ量及び燃焼安定度にて選択される。これにより、燃焼の偏り及びばらつきのない安定した燃焼状態を保持することができる。
【0020】
請求項6の火花点火装置における放電制御手段では、内燃機関の運転条件毎に燃焼の不安定となる要因が異なるため、運転条件毎に対応する判定値または補正手順が選定される。これにより、内燃機関の運転条件毎に安定した燃焼状態を確実に得ることができる。
【0021】
請求項7の火花点火装置によれば、内燃機関の膨張行程において、高電圧発生手段で点火コイルの2次巻線側に高電圧が発生され、点火プラグの火花ギャップ間に放電火花発生による火炎生成の際の燃焼イオンが存在するとイオン検出手段にて検出される。イオン検出手段による燃焼イオンの検出状況、即ち、燃料の着火の有無に基づき放電制御手段によって点火コイルの2次巻線側への高電圧を発生する期間が設定される。ここで、筒内直噴エンジンの成層燃焼時における点火プラグへの可燃混合気の到達タイミングにイオン検出手段で検出される燃焼イオンの発生タイミングのずれ量または終了タイミングのずれ量が対応しており、このずれ量が分かることで燃料噴射タイミング、燃料噴射量、スワール開度による筒内気流速度、吸入空気量が適宜、選択的に放電制御手段で補正制御される。これにより、点火プラグに供給される放電エネルギを低く抑えつつ内燃機関の燃焼室内に供給された燃料に対する着火が確実に行われると共に、製品ばらつきや経時変化等が補正され常に最適な燃焼状態を保持することができる。
【0022】
請求項8の火花点火装置における放電制御手段では、内燃機関に対する噴射燃料の点火プラグへの到達タイミングのずれ量の補正制御または燃焼安定化のための補正制御がイオン検出手段による燃焼イオンの発生タイミングのずれ量及び燃焼安定度にて選択される。これにより、燃焼の偏り及びばらつきのない安定した燃焼状態を保持することができる。
【0023】
請求項9の火花点火装置における放電制御手段では、内燃機関の運転条件毎に燃焼の不安定となる要因が異なるため、運転条件毎に対応する判定値または補正手順が選定される。これにより、内燃機関の運転条件毎に安定した燃焼状態を確実に得ることができる。
【0027】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を実施例に基づいて説明する。
【0028】
〈実施例1〉
図1は本発明の実施の形態の第1実施例にかかる火花点火装置を示す概略構成図である。
【0029】
図1において、図示しない内燃機関のシリンダヘッドの頭頂部には燃焼室内に向けて点火プラグ10が配設されている。点火プラグ10の中心電極には、点火コイル11の2次巻線11bの一端が接続されている。また、点火コイル11の1次巻線11aの一端は直流電源であるバッテリ12に接続され、点火コイル11の1次巻線11aの他端は点火用パワートランジスタ13のコレクタ側に接続されている。内燃機関の運転中において、ECU(Electronic Control Unit:電子制御ユニット)20からの制御信号に基づき発振器21から所定の周波数に基づくデューティ比信号IGoがANDゲート22の一方の入力端子側に出力されている。また、ECU20から点火プラグ10の火花ギャップ間における放電火花の発生期間を設定する放電期間設定信号IGwがANDゲート22の他方の入力端子側に出力されている。そして、ANDゲート22の出力端子側はパワートランジスタ13のベース側に接続されている。
【0030】
また、点火コイル11の2次巻線11b側とバッテリ12との間にはイオン電流検出抵抗31が接続されており、このイオン電流検出抵抗31の両端電圧は増幅器32、ローパスフィルタ33を介して比較器34の非反転(+)入力端子側に入力されている。なお、比較器34の反転(−)入力端子側には基準電源35に接続された分圧抵抗36からの比較電圧(閾値)Vref が入力されている。そして、比較器34からの出力信号である後述のイオン電流信号SIION がECU20に入力されている。
【0031】
ECU20は、周知の中央処理装置としてのCPU、制御プログラムを格納したROM、各種データを格納するRAM、B/U(バックアップ)RAM、入出力回路及びそれらを接続するバスライン等からなる論理演算回路として構成されている。ECU20には内燃機関のクランクシャフトのクランク角を検出する回転角センサ38からの回転角信号等の各種センサ信号や発振器21からのデューティ比信号IGo等が入力されている。
【0032】
次に、その動作について説明する。
【0033】
発振器21からのデューティ比信号IGoとECU20からの放電期間設定信号IGwとに基づきANDゲート22の出力端子側からパワートランジスタ13のベース側に出力される点火信号IGtに基づきパワートランジスタ13がオン/オフ制御されることで、バッテリ12から点火コイル11の1次巻線11a側を流れる1次電流I1 が通電/遮断される。ここで、点火信号IGtの立下がりによってパワートランジスタ13がオフされ、点火コイル11の1次巻線11a側を流れる1次電流I1 が遮断されると、その1次電流I1 に対応する逆起電力が1次側に発生される。この逆起電力に誘導され、点火コイル11の2次巻線11b側に2次電流I2 が流れることとなる。この2次電流I2 により発生される点火コイル11の1次巻線11aと2次巻線11bとの巻数比倍である高電圧な2次電圧が点火プラグ10に印加され、その火花ギャップ間に放電火花が発生されるのである。
【0034】
そして、先の放電タイミングにて点火プラグ10の火花ギャップ間に放電火花が発生され火炎が生成されていると、その火花ギャップ近傍には燃焼イオンが豊富に存在することとなる。このとき、点火プラグ10の火花ギャップ間は導通状態となるためバッテリ12からイオン電流検出抵抗31、点火コイル11の2次巻線11b、点火プラグ10へとイオン電流IION が流れる。このイオン電流IION はイオン電流検出抵抗31の両端電圧として増幅器32、ローパスフィルタ33を介して比較器34の非反転(+)入力端子側に入力される。このため、点火プラグ10を流れるイオン電流IION の大きさに基づく電圧が比較電圧Vref と比較された結果が比較器34からイオン電流信号SIION として出力される。
【0035】
したがって、点火コイル11の2次巻線11bへの高電圧の発生がないとき、即ち、ANDゲート22からの点火信号IGtがHi(High:高)レベルである放電停止タイミングにおいて、イオン電流検出抵抗31の両端電圧が増幅器32、ローパスフィルタ33を介した出力が比較電圧Vref より大きいときには比較器34からのイオン電流信号SIION がHiレベルとなり、点火プラグ10の火花ギャップ間に放電火花が発生し火炎が生成され燃焼イオンが存在していることが分かるのである。逆に、放電停止タイミングにおいて、比較器34からのイオン電流信号SIION がLo(Low:低)レベルであるときには、点火プラグ10の火花ギャップ間に放電火花が発生していないまたは火炎が生成されていないことが分かるのである。
【0036】
次に、本発明の実施の形態の一実施例にかかる火花点火装置で使用されているECU20における火花点火制御の処理手順を示す図2のフローチャートに基づき、図3を参照して説明する。ここで、図3は図2の処理に対応する各種信号等の遷移状態を示すタイムチャートである。なお、この火花点火制御ルーチンは所定時間毎にECU20にて繰返し実行される。
【0037】
図2において、ステップS101で、回転角センサ38から内燃機関のクランクシャフト(図示略)の現在の回転角が読込まれる。次にステップS102に移行して、ステップS101で読込まれた回転角に基づき点火時期であるかが判定される。ステップS102の判定条件が成立せず、即ち、点火時期でないときにはステップS101に戻り同様の処理が繰返し実行される。そして、ステップS102で点火時期であると判定されるとステップS103に移行し、点火信号IGtが立上げられる。
【0038】
つまり、ECU20からの制御信号による発振器21からのデューティ比信号IGoとECU20からの放電期間設定信号IGw(図3(a)参照)との論理積としてANDゲート22からは、発振器21からのデューティ比信号IGoと同じデューティ比の点火信号IGt(図3(b)参照)がパワートランジスタ13のベース側に対して出力される。この点火信号IGtのデューティ比に基づくパワートランジスタ13のオン/オフ制御によってバッテリ12から点火コイル11の1次巻線11a側を流れる1次電流I1 が通電/遮断される。
【0039】
ここで、点火コイル11では1次巻線11a側に電流が通電されると放電エネルギが蓄えられ、その1次巻線11a側への電流が遮断されると2次巻線11b側に高電圧が発生される。即ち、放電期間設定信号IGwがHiレベルである期間において発振器21からのデューティ比信号IGoがHiレベルとなると、ANDゲート22からの点火信号IGtがHiレベルとなりパワートランジスタ13がオン制御される。すると、点火コイル11の1次巻線11a側にバッテリ12からの電流が流れ放電エネルギが蓄えられる。このとき、点火プラグ10への高電圧の印加が休止され放電停止されることとなる。
【0040】
一方、放電期間設定信号IGwがHiレベルである期間において発振器21からのデューティ比信号IGoがLoレベルとなると、ANDゲート22からの点火信号IGtもLoレベルとなりパワートランジスタ13がオフ制御される。すると、点火コイル11の2次巻線11b側に高電圧が発生され点火プラグ10の火花ギャップ間に放電エネルギ(図3(c)参照)が供給され放電火花が発生されることとなる。
【0041】
次にステップS104に移行して、発振器21からのデューティ比信号IGoが読込まれる。次にステップS105に移行して、発振器21からのデューティ比信号IGoがHiレベルであるかが判定される。ステップS105の判定条件が成立せず、即ち、ステップS104で読込まれた発振器21からのデューティ比信号IGoがLoレベルであるときには点火プラグ10への高電圧の印加による放電タイミングであるためステップS104に戻り同様の処理が繰返し実行される。ステップS105の判定条件が成立、即ち、ステップS104で読込まれた発振器21からのデューティ比信号IGoがHiレベルであるときには点火プラグ10では放電停止タイミング、つまり、イオン電流信号検出タイミング(図3(d)参照)であるためステップS106に移行し、比較器34からのイオン電流信号SIION (図3(e)参照)が読込まれる。
【0042】
次に、ステップS107に移行して、イオン電流信号SIION がHiレベルであるかが判定される。ステップS107の判定条件が成立せず、即ち、図3(e)の時刻t2 〜時刻t4 に破線にて示すように、イオン電流信号SIION が出力されておらずLoレベルのままであるときには、点火タイミングで点火プラグ10に放電エネルギが供給されたにもかかわらず火花ギャップ間に放電火花が発生されず火炎が生成されなくて燃焼イオンが存在していないためステップS108に移行する。ステップS108では、新たに回転角センサ38から現在のクランクシャフトの回転角が読込まれる。次にステップS109に移行して、ステップS108で読込まれた回転角に基づき膨張行程であるかが判定される。ステップS109の判定条件が成立、即ち、膨張行程途中であればステップS104に戻り同様の処理が繰返し実行され、点火プラグ10の火花ギャップ間における放電火花の発生が繰返し試みられることとなる。
【0043】
そして、ステップS107の判定条件が成立、即ち、図3(e)の時刻t6 〜時刻t8 に示すように、イオン電流信号SIION がHiレベルであるときには、点火プラグ10の火花ギャップ間に放電火花が発生され火炎が生成され燃焼イオンが存在しておりイオン電流検出抵抗31に電流が流れたとしてステップS110に移行する。ステップS110では、点火プラグ10の火花ギャップ間に放電火花が発生され火炎が生成されたとして、図3(e)の時刻t7 に示すように、ANDゲート22への放電期間設定信号IGwがLoレベルとされ点火信号IGtが立下げられたのち、次回の点火時期に対応するためステップS101に戻る。
【0044】
一方、ステップS109の判定条件が成立せず、即ち、膨張行程を過ぎ排気行程となっているときにはこのまま放電火花を発生し続けても無意味であるためステップS110に移行し、ANDゲート22への放電期間設定信号IGwがLoレベルとされ点火信号IGtが立下げられ、点火コイル11からの点火プラグ10への高電圧の印加が強制的に停止されたのち、ステップS101に戻る。なお、図示されていないが、上述したような点火コイル11からの点火プラグ10への高電圧の印加の強制的な停止が続くときには、点火系統または燃料系統に何らかの異常が発生しているとしてダイアグノーシス(Diagnosis:故障診断)処理による警告表示等が行われる。
【0045】
このように、本実施例の火花点火装置は、内燃機関の燃焼室を形成するシリンダヘッド(図示略)に配設する点火プラグ10と、点火コイル11の1次巻線11a側に直列に接続されたスイッチング素子としてのパワートランジスタ13を所定のデューティ比にてオン/オフ制御し、点火コイル11の2次巻線11b側に高電圧を繰返し発生自在なECU20、発振器21、ANDゲート22、点火コイル11、バッテリ12、パワートランジスタ13等からなる高電圧発生手段と、点火コイル11の2次巻線11b側に接続された点火プラグ10の火花ギャップ間で放電火花発生による火炎生成の際の燃焼イオンを検出する点火プラグ10、点火コイル11、バッテリ12、イオン電流検出抵抗31、増幅器32、ローパスフィルタ33、比較器34、基準電源35、分圧抵抗36等からなるイオン検出手段と、前記高電圧発生手段にてパワートランジスタ13をオン/オフ制御する放電期間設定信号IGwがHiレベルとなる期間を内燃機関の膨張行程における前記イオン検出手段による燃焼イオンの検出状況に基づき設定するECU20にて達成される放電制御手段とを具備するものである。また、本実施例の火花点火装置は、前記イオン検出手段が前記高電圧発生手段による点火コイル11の2次巻線11b側への高電圧の発生がないときに燃焼イオンの検出を実施するものである。そして、本実施例の火花点火装置は、前記放電制御手段が前記イオン検出手段で燃焼イオンが検出されたときには、前記高電圧発生手段による点火コイル11の2次巻線11b側への高電圧の発生を停止するものである。
【0046】
つまり、点火コイル11の2次巻線11b側への高電圧の発生がないとき、即ち、点火プラグ10に放電エネルギが供給されていない放電停止タイミングにて、バッテリ12からイオン電流検出抵抗31を流れる電流が検出される。この際、点火プラグ10の火花ギャップ間で放電火花発生による火炎生成があれば燃焼イオンが豊富に存在するためイオン電流検出抵抗31を電流が流れ、その結果として比較器34からイオン電流信号SIION が出力される。このため、内燃機関の膨張行程において、イオン電流信号SIION が検出されれば燃料に着火されたとして点火コイル11の2次巻線11b側への高電圧の発生が停止される。これにより、点火プラグ10に供給する放電エネルギを低く抑えつつ内燃機関の燃焼室内に供給された燃料に対して確実に着火させることができる。
【0047】
ところで、上述の火花点火制御ルーチンでは、ステップS107でイオン電流信号SIION がHiレベルであると直ちにステップS110にて点火信号IGtが立下げられているが、本発明を実施する場合には、これに限定されるものではなく、未だ膨張行程途中にあれば点火コイル11の2次巻線11b側への高電圧を更に発生させ、ステップS107の判定条件が成立する回数が所定回数となったときステップS110に移行するようにしてもよい。
【0048】
このような火花点火装置は、ECU20にて達成される放電制御手段が点火プラグ10、点火コイル11、バッテリ12、イオン電流検出抵抗31、増幅器32、ローパスフィルタ33、比較器34、基準電源35、分圧抵抗36等からなるイオン検出手段で燃焼イオンが検出されたのち、ECU20、発振器21、ANDゲート22、点火コイル11、バッテリ12、パワートランジスタ13等からなる高電圧発生手段による点火コイル11の2次巻線11b側への高電圧を少なくとも1回以上発生するものである。つまり、内燃機関の膨張行程において、イオン電流信号SIION が検出されれば燃料に着火されてはいるが、その火炎生成が内燃機関の燃焼室内の燃料全体へより確実に行き渡るよう点火コイル11の2次巻線11b側への高電圧の発生が継続される。これにより、内燃機関の燃焼室内の未燃ガスをより少なくすることができる。
【0049】
次に、本発明の実施の形態の一実施例にかかる火花点火装置で使用されているECU20における火花点火制御の処理手順の変形例を示す図4のフローチャートに基づいて説明する。なお、この火花点火制御ルーチンは所定時間毎にECU20にて繰返し実行される。また、本変形例は、上述の図2のフローチャートに対して、ステップS210が追加されているのみであるためその関連部分についてのみ詳述する。
【0050】
図4において、ステップS209の判定条件が成立、即ち、膨張行程途中であればステップS210に移行し、発振器21からのデューティ比信号IGoのデューティ比が変更される。つまり、ステップS207でイオン電流信号SIION がLoレベルであるのは、点火プラグ10の火花ギャップ間にかかる放電エネルギが不足しており、放電火花の発生から火炎の生成に至っていない可能性があるとして未だ膨張行程途中であればステップS210で放電エネルギが大きくなる方向、即ち、発振器21からのデューティ比信号IGoのHiレベルである期間が長くなるようデューティ比が増加方向に変更される。そして、ステップS204に戻り、ステップS207で再度、イオン電流信号SIION がLoレベルであればステップS210の処理が繰返され点火プラグ10の火花ギャップ間にかかる放電エネルギが徐々に大きくされるのである。
【0051】
このように、本変形例の火花点火装置は、ECU20にて達成される放電制御手段が点火プラグ10、点火コイル11、バッテリ12、イオン電流検出抵抗31、増幅器32、ローパスフィルタ33、比較器34、基準電源35、分圧抵抗36等からなるイオン検出手段で燃焼イオンが検出されないときには、ECU20、発振器21、ANDゲート22、点火コイル11、バッテリ12、パワートランジスタ13等からなる高電圧発生手段による点火コイル11の2次巻線11b側への高電圧の繰返し発生を継続するものである。また、本変形例の火花点火装置は、前記放電制御手段が前記高電圧発生手段による点火コイル11の2次巻線11b側への高電圧の発生による点火プラグ10の火花ギャップ間にかかる放電エネルギを徐々に大きくするものである。つまり、イオン電流信号SIION が検出されなければ燃料に着火されていないため、内燃機関の膨張行程において、内燃機関の燃焼室内の燃料に対する着火を行うため点火コイル11の2次巻線11b側への高電圧の繰返し発生が継続される。この際、先の放電エネルギが小さくて放電火花発生するも火炎生成に至らなかったことが考えられるため放電エネルギが徐々に大きくされる。これにより、点火プラグ10に供給する放電エネルギを低く抑えつつ内燃機関の燃焼室内の燃料に対する着火性が向上される。
【0052】
〈実施例2〉
本発明の実施の形態の第2実施例にかかる火花点火装置が適用された内燃機関の燃焼室内に燃料を直接噴射する筒内直噴エンジンについて以下に説明する。なお、火花点火装置については、上述の第1実施例の概略構成図を示す図1と同様であり、その詳細な説明を省略する。
【0053】
一般に、筒内直噴エンジンにおける低負荷・中負荷領域では、燃費低減のため点火プラグ10の周りにのみ濃い混合気を形成するようにして点火させる成層燃焼運転が行われる。ここで、燃料の噴射開始から点火までの時間が長くなると点火時において、拡散が進行していることで混合気の末端部分では非常に薄くなっており結果的に燃え残り未燃HCとして排出されることとなる。したがって、燃料が噴射されてから点火までの時間を短くすることが有効となる。そこで、繰返し点火毎のイオン電流信号SIION による火炎生成の有無を検出して、燃料噴射タイミングまたは点火タイミングが制御される。
【0054】
そこで、筒内直噴エンジンで点火プラグ10の火花ギャップ間に放電火花を2回繰返し発生させる場合について、図5のタイムチャートを参照して説明する。なお、図5(a)〜図5(c)に示す各種信号等は上述の第1実施例の図3と同様であり、その詳細な説明を省略する。
【0055】
図5(a)に示すように、点火信号IGtがHiレベルからLoレベルとなる時点が、1回目の点火タイミング及び2回目の点火タイミングである。そこで、図5(b)に示すように、1回目の点火タイミングまたは2回目の点火タイミングの直後から点火プラグ10の火花ギャップ間に放電エネルギが供給されている。そして、図5(c)にはイオン電流信号検出タイミングがHiレベルにて示されている。よって、イオン電流信号検出タイミングがHiレベルであり、点火プラグ10の火花ギャップ間に放電火花が発生し火炎が生成され燃焼イオンが存在するときにはイオン電流信号SIION がHiレベルとなる。
【0056】
ここで、図5(d)において、燃料噴射弁(図示略)から噴霧された可燃混合気を斜線領域にて示し、この可燃混合気の点火プラグ10の火花ギャップ近傍への到達タイミングを順次▲1▼〜▲5▼に示し、これに対応して放電エネルギが供給され火花ギャップ間に放電火花が発生されたとき可燃混合気に点火可能、または既に燃焼が生じている場合を「丸白抜」記号、点火に失敗して燃焼が生じない場合を「丸黒塗」記号にて示す。
【0057】
すると、イオン電流信号検出タイミング以前に燃焼が生じており「丸白抜」記号が付与されている場合には、図5(c)に示すイオン電流信号検出タイミングのHiレベルのときにイオン電流信号SIION が検出されることとなる。なお、図5(a)に示す点火タイミングに対応して図5(d)に示す可燃混合気到達タイミングのうち最も望ましいのは▲3▼であると言える。
【0058】
以下、点火タイミングに基づき燃料噴射タイミングを制御する方法について図5を参照して述べる。
【0059】
内燃機関の機関回転数と負荷に対応して確実に着火するタイミングが存在し、通常の1回だけの点火では図5(d)に示す▲2▼または▲3▼に該当する。したがって、燃料噴射タイミングを図5(d)に示す▲2▼または▲3▼のときの点火タイミングを基準として徐々に遅らせる。最初は、イオン電流信号検出タイミングのHiレベルのときに1回目及び2回目共に燃焼を検出する。これに対して、燃料噴射タイミングを遅らせ、図5(d)に示す▲4▼の点火タイミングになると1回目のイオン電流信号検出タイミングのHiレベルのときには燃焼を検出せず、2回目のイオン電流信号検出タイミングのHiレベルのときに燃焼を検出することとなる。この場合には、燃料噴射タイミングを早めるよう制御される。
【0060】
このようにして、燃料噴射から点火までの時間の短い図5(d)に示す▲3▼の点火タイミングを中心に制御されることとなる。なお、イオン電流信号検出タイミングがHiレベルとなる1回目及び2回目共にイオン電流信号SIION が検出されなかった場合には、イオン電流信号検出回路の故障またはノイズ等による誤動作が考えられるため燃料噴射タイミングは基準の初期設定タイミングに戻される。
【0061】
このように、本実施例の火花点火装置は、内燃機関の燃焼室を形成するシリンダヘッド(図示略)に配設する点火プラグ10と、点火コイル11の1次巻線11a側に直列に接続されたスイッチング素子としてのパワートランジスタ13を所定のデューティ比にてオン/オフ制御し、点火コイル11の2次巻線11b側に高電圧を繰返し発生自在なECU20、発振器21、ANDゲート22、点火コイル11、バッテリ12、パワートランジスタ13等からなる高電圧発生手段と、点火コイル11の2次巻線11b側に接続された点火プラグ10の火花ギャップ間で放電火花発生による火炎生成の際の燃焼イオンを検出する点火プラグ10、点火コイル11、バッテリ12、イオン電流検出抵抗31、増幅器32、ローパスフィルタ33、比較器34、基準電源35、分圧抵抗36等からなるイオン検出手段と、前記高電圧発生手段にてパワートランジスタ13をオン/オフ制御する放電期間設定信号IGwがHiレベルとなる期間を内燃機関の膨張行程における前記イオン検出手段による燃焼イオンの検出状況に基づき設定するECU20にて達成される放電制御手段とを具備するものである。
【0062】
また、本実施例の火花点火装置は、前記イオン検出手段が前記高電圧発生手段による点火コイル11の2次巻線11b側への高電圧の発生がないときに燃焼イオンの検出を実施するものである。そして、本実施例の火花点火装置は、前記放電制御手段が前記イオン検出手段で燃焼イオンが検出されたのち、前記高電圧発生手段による点火コイル11の2次巻線11b側への高電圧を少なくとも1回以上発生するものである。更に、本実施例の火花点火装置は、筒内直噴エンジンにて、1燃焼サイクル中に前記イオン検出手段による燃焼イオンの検出を複数回実施し、燃焼イオンが所定の回数続けて検出されたときには、次の1燃焼サイクルでの燃料噴射タイミングを遅らせ、前記燃焼イオンの検出が所定の回数に満たないときには、燃料噴射タイミングを早めるかまたは初期設定タイミングに戻すものである。
【0063】
つまり、点火コイル11の2次巻線11b側への高電圧の発生がないとき、即ち、点火プラグ10に放電エネルギが供給されていない放電停止タイミングにて、バッテリ12からイオン電流検出抵抗31を流れる電流が検出される。この際、点火プラグ10の火花ギャップ間で放電火花発生による火炎生成があれば燃焼イオンが豊富に存在するためイオン電流検出抵抗31を電流が流れ、その結果として比較器34からイオン電流信号が出力される。このため、筒内直噴エンジンの膨張行程において、イオン電流信号SIION が検出されれば燃料に着火されてはいるが、成層燃焼運転における可燃混合気に対する火炎生成が確実に行き渡るよう点火コイル11の2次巻線11b側への高電圧の発生が継続される。これにより、筒内直噴エンジンの点火プラグ10に供給する放電エネルギを低く抑えつつ燃料に対する着火性を向上することができる。また、イオン電流信号SIION の検出状況に応じて筒内直噴エンジンにおける燃料噴射タイミングを遅らせたり、早めたり、初期設定タイミングに戻したりされることで、筒内直噴エンジンの成層燃焼運転における最適な燃料噴射タイミングに設定されることとなり可燃混合気に対する着火性を向上することができる。
【0064】
〈実施例3〉
図6は本発明の実施の形態の第3実施例にかかる火花点火装置を示す概略構成図である。なお、本実施例の火花点火装置で上述の第1実施例の概略構成図を示す図1と同様の構成または相当部分からなるものについては同一符号及び同一記号を付し、その詳細な説明を省略する。
【0065】
図6において、点火コイル11の1次巻線11aの一端はバッテリ12に接続され、点火コイル11の1次巻線11aの他端はスイッチング素子としての点火用パワートランジスタ13のコレクタ側に接続されている。このパワートランジスタ13のベース側にはECU20からの点火信号IGtが入力され、パワートランジスタ13がオンとされることで、点火コイル11の1次巻線11aにバッテリ12からの1次電流I1 が通電される。
【0066】
また、点火コイル11の2次巻線11bの一端は内燃機関に配設された点火プラグ10の中心電極に接続されている。この点火プラグ10及び点火コイル11の2次巻線11bと共に2次電流I2 が環流する電流路を形成するよう点火コイル11の2次巻線11bの他端は直列接続のツェナダイオード15,16に接続されている。ここで、ツェナダイオード16は2次電流I2 (2次環流電流)の流れる方向に対して順方向に接続されている。なお、ツェナダイオード15は、2次電流I2の流れる方向に対して逆方向に接続され、これに並列に接続されたイオン電流検出用電源としてのコンデンサ17を充電するためのダイオードである。また、ツェナダイオード16に並列にイオン電流検出抵抗31が接続されている。
【0067】
イオン電流検出時には、コンデンサ17から点火コイル11の2次巻線11b、点火プラグ10の火花ギャップ間の順にイオン電流IION が流れ、このイオン電流IION に基づくイオン電流検出抵抗31の端子間電圧がイオン電流信号SIION として増幅器32を介してECU20側に出力される。
【0068】
ECU20は上述の第1実施例と同様、周知の中央処理装置としてのCPU、制御プログラムを格納したROM、各種データを格納するRAM、B/U(バックアップ)RAM、入出力回路及びそれらを接続するバスライン等からなる論理演算回路として構成されたマイクロコンピュータ25に加え、増幅器32からのイオン電流信号SIION 、内燃機関のクランクシャフト(図示略)のクランク角を検出した回転角信号等の各種センサ信号をマイクロコンピュータ25からの切替信号に基づき順次1つずつ選択し出力するマルチプレクサ26、イオン電流信号SIION を比較電圧(閾値)Vthにて比較すると共に不要なノイズ信号を除去する比較回路及びノイズマスク回路27、比較回路及びノイズマスク回路27を介して出力される信号状態を保持するラッチ回路28、マイクロコンピュータ25からの制御信号に基づく点火信号IGtをパワートランジスタ13のベース側に出力する駆動回路29等からなる。なお、ラッチ回路28の信号状態はマイクロコンピュータ25にて後述の燃焼イオン出力LH1 ,LH2 ,LH3 として読込(D)・リセット(R)される。
【0069】
次に、燃焼限界判定及び制御モード設定の処理手順の具体的な説明に先立ち、燃焼イオン出力検出タイミング及び燃焼イオン出力LH1 ,LH2 ,LH3 の有無の表示について、図7及び図8を参照して説明する。ここで、図7はA/F(空燃比)及び点火時期に対し燃料噴射タイミングが変化するときの燃焼イオン出力検出タイミングで得られる燃焼イオン出力LH1 ,LH2 ,LH3 を示す説明図であり、図8は図7に対応する燃焼イオン出力LH1 ,LH2 ,LH3 の有無を示すテーブルである。
【0070】
図7に示すように、燃料噴射タイミングが『進み側限界時』、『正規噴射時期』、『遅れ側限界時』と変化するとき、A/Fの可燃範囲内で点火時期をa,b,c〔°CA(クランク角)〕、これら点火時期に対応する燃焼イオン出力検出タイミングにおける燃焼イオン出力をLH1 ,LH2 ,LH3 とする。まず、燃料噴射タイミングが『進み側限界時』として進み気味であると、進み側の点火時期a,bに対応する燃焼イオン出力検出タイミングでは点火プラグ10の火花ギャップ間に火炎生成がありイオン電流が流れることで燃焼イオン出力LH1 ,LH2 は「1(有り)」となり、点火時期cに対応する燃焼イオン出力検出タイミングでは点火プラグ10の火花ギャップ間に火炎生成がなくイオン電流が流れないため燃焼イオン出力LH3 は「0(なし)」となる(図8参照)。
【0071】
次に、燃料噴射タイミングが『正規噴射時期』であると、点火時期a,b,cに対応する燃焼イオン出力検出タイミングの全てで点火プラグ10の火花ギャップ間に火炎生成がありイオン電流が流れるため燃焼イオン出力LH1 ,LH2 ,LH3 は「1(有り)」となる(図8参照)。そして、燃料噴射タイミングが『遅れ側限界時』として遅れ気味であると、遅れ側の点火時期b,cに対応する燃焼イオン出力検出タイミングでは点火プラグ10の火花ギャップ間に火炎生成がありイオン電流が流れることで燃焼イオン出力LH2 ,LH3 は「1(有り)」となり、点火時期aに対応する燃焼イオン出力検出タイミングでは点火プラグ10の火花ギャップ間に火炎生成がなくイオン電流が流れないため燃焼イオン出力LH1 は「0(なし)」となる(図8参照)。
【0072】
次に、本発明の実施の形態の第3実施例にかかる火花点火装置で使用されているECU20内のマイクロコンピュータ25における燃焼限界判定及び制御モード設定の処理手順を示す図9のフローチャートに基づき、図10、図11及び図12を参照して説明する。ここで、図10は本実施例の火花点火装置における多重点火による各種信号等の遷移状態を示すタイムチャートである。また、図11は図9の処理手順で算出される検出パターンに対する燃焼イオン出力の重心ずれ量DWi 値及び燃焼イオン出力なしカウント数W0i を示すテーブルである。そして、図12は図9の処理手順で設定される制御モードをまとめて示すテーブルである。なお、この燃焼限界判定及び制御モード設定ルーチンは所定時間毎にECU20内のマイクロコンピュータ25にて繰返し実行される。
【0073】
図9において、まず、ステップS301では1燃焼サイクル中の3つの異なるタイミングにて検出される燃焼イオン出力LH1 ,LH2 ,LH3 の有無が読込まれる(図10参照)。なお、上述のように燃焼イオン出力が検出され即ち、燃焼イオン出力有りのときにはLHi =1(i=1,2,3)、燃焼イオンが検出されず即ち、燃焼イオン出力なしのときにはLHi =0(i=1,2,3)が読込まれる。次にステップS302に移行して、ステップS301で読込まれた燃焼イオン出力の重心ずれ量DWi (i=1,2,3)、燃焼イオン出力なしカウント数W0i (i=1,2,3)が次式(1),(2)にてそれぞれ算出される。
【0074】
【数1】
DWi ={(LH1 )−(LH3 )}*{2−(LH2 )} ・・・(1)
【0075】
【数2】
W0i ={1−(LH1 )}+{1−(LH2 )}+{1−(LH3 )}・・・(2)
【0076】
上式(1),(2)により算出される燃焼イオン出力有無の検出パターンに対応する燃焼イオン出力の重心ずれ量DWi 及び燃焼イオン出力なしカウント数W0i を図11のテーブルに示す。このように算出された燃焼イオン出力の重心ずれ量DWi 及び燃焼イオン出力なしカウント数W0i に基づき記憶値が更新される。
【0077】
次にステップS303に移行して、燃焼イオン出力の重心ずれ量の平均値DWave 、燃焼イオン出力なしカウント数の平均値W0ave 、燃焼イオン出力の重心ずれ量の分散値SWが次式(3),(4),(5)にてそれぞれ算出される。ここで、燃焼状態を判定するための個数N=20とする。
【0078】
【数3】
DWave =1/N*ΣDWi ・・・(3)
【0079】
【数4】
W0ave =1/N*ΣW0i ・・・(4)
【0080】
【数5】
SW=1/N*Σ(DWi −DWave )2 ・・・(5)
【0081】
次にステップS304に移行して、多重点火制御モードフラグFTigが「0」であるかが判定される。なお、多重点火制御モードフラグFTigは「0」に初期設定されている。ステップS304の判定条件が成立せず、即ち、多重点火制御モードフラグFTigが「1」にセットされており、燃焼イオン出力の重心ずれ量の平均値DWave や分散値SWにおける偏り及びばらつきが大きいときには各種補正制御が無理であるため火炎生成を主眼とする多重点火制御モードとされ、本ルーチンを終了する(図12参照)。
【0082】
上述のステップS304の判定条件が成立、即ち、多重点火制御モードフラグFTigが「0」であり燃焼イオン出力の重心ずれ量の平均値DWave や分散値SWにおける偏り及びばらつきがそれほど大きくないときには補正制御が可能であるとしてステップS305に移行し、カウンタjが16燃焼サイクルを越えているかが判定される。ステップS305の判定条件が成立せず、即ち、カウンタjが16燃焼サイクル以下と小さいときにはステップS306に移行し、カウンタjが「1」インクリメントされたのち本ルーチンを終了する。
【0083】
ここで、ステップS305の判定条件が成立、即ち、カウンタjが16燃焼サイクルを越え大きいときにはステップS307に移行し、燃焼イオン出力なしカウント数の平均値W0ave が所定値C1 を越えているかが判定される。ステップS307の判定条件が成立せず、即ち、燃焼イオン出力なしカウント数の平均値W0ave が所定値C1 以下と小さいときには燃焼イオン出力の発生状況が安定しているとしてステップS308に移行し、燃焼イオン出力なしカウント数の平均値W0ave が所定値C2 未満であるかが判定される。ステップS308の判定条件が成立せず、即ち、燃焼イオン出力なしカウント数の平均値W0ave が所定値C2 以上と大きいときには燃焼イオン出力発生の安定度が「中程度に安定」であるとしてステップS306に移行し、カウンタjが「1」インクリメントされたのち本ルーチンを終了する。
【0084】
上述のステップS308の判定条件が成立、即ち、燃焼イオン出力なしカウント数の平均値W0ave が所定値C2 未満と小さいときには燃焼イオン出力発生の安定度が「極めて安定」であるとしてステップS309に移行し、EGR補正量DEGRが0(零)より大きいかが判定される。ステップS309の判定条件が成立せず、即ち、EGR補正量DEGRが0でありEGR補正がなされていないときにはステップS306に移行し、カウンタjが「1」インクリメントされたのち本ルーチンを終了する。一方、ステップS309の判定条件が成立、即ち、EGR補正量DEGRが0より大きくEGR補正がなされているときにはステップS310に移行し、EGR補正量DEGRに所定EGR量DDが加算されEGR補正量DEGRが増加される。
【0085】
一方、ステップS307の判定条件が成立、即ち、燃焼イオン出力なしカウント数の平均値W0ave が所定値C1 を越え大きいときには燃焼イオン出力の発生状況が不安定であるとしてステップS311に移行し、燃焼イオン出力の重心ずれ量の平均値DWave の絶対値が所定値C3 未満であるかが判定される。ステップS311の判定条件が成立せず、即ち、燃焼イオン出力の重心ずれ量の平均値DWave の絶対値が所定値C3 以上と大きいときには偏っているとしてステップS312に移行し、燃焼イオン出力の重心ずれ量の分散値SWが所定値C4 未満であるかが判定される。ステップS312の判定条件が成立せず、即ち、燃焼イオン出力の重心ずれ量の分散値SWが所定値C4 以上と大きいときにはばらつきが大きく各種補正制御が無理であるとしてステップS313に移行し、多重点火制御モードフラグFTigが「1」にセットされ多重点火制御モードとされる。
【0086】
ここで、ステップS312の判定条件が成立、即ち、燃焼イオン出力の重心ずれ量の分散値SWが所定値C4 未満と小さいときにはばらつきが小さいとしてステップS314に移行し、燃料噴射タイミング補正量DTinj の絶対値が所定値G1 を越えているかが判定される。ステップS314の判定条件が成立せず、即ち、燃料噴射タイミング補正量DTinj の絶対値が所定値G1 以下と小さく補正範囲外であるときには各種補正制御が無理であるとしてステップS313に移行し、多重点火制御モードフラグFTigが「1」にセットされ多重点火制御モードとされる。一方、ステップS314の判定条件が成立、即ち、燃料噴射タイミング補正量DTinj の絶対値が所定値G1 を越え大きく補正範囲内であるときにはステップS315に移行し、燃料噴射タイミング補正量DTinj が燃焼イオン出力の重心ずれ量の平均値DWave に基づく式f(DWave )にて算出される(図12参照)。
【0087】
また、ステップS311の判定条件が成立、即ち、燃焼イオン出力の重心ずれ量の平均値DWave の絶対値が所定値C3 未満と小さいときには偏っていないとしてステップS316に移行し、EGR補正量DEGRが所定量G2 を越えているかが判定される。ステップS316の判定条件が成立せず、即ち、EGR補正量DEGRが所定量G2 以下と小さく補正範囲外であるときには各種補正制御が無理であるとしてステップS317に移行し、多重点火制御モードフラグFTigが「1」にセットされ多重点火制御モードとされる。一方、ステップS316の判定条件が成立、即ち、EGR補正量DEGRが所定量G2 を越え大きく補正範囲内であるときにはステップS318に移行し、EGR補正量DEGRから所定EGR量DDが減算されEGR補正量DEGRが減少される(図12参照)。
【0088】
上述のステップS310、ステップS313、ステップS315、ステップS317またはステップS318による処理ののちステップS319に移行し、カウンタjが「1」にリセットされたのち本ルーチンを終了する。
【0089】
このように、本実施例の火花点火装置は、ECU20にて達成される放電制御手段がECU20、点火コイル11、バッテリ12、パワートランジスタ13等からなる高電圧発生手段でスイッチング素子としてのパワートランジスタ13のオン/オフ制御による火花点火後の所定期間内で放電火花発生が終了する以前に再度のオン/オフ制御を実施し、この際のオン制御時の通電中に点火プラグ10、点火コイル11、コンデンサ17、イオン電流検出抵抗31、増幅器32等からなるイオン検出手段で燃焼イオンの発生に伴うイオン電流信号SIION を検出するものである。また、本実施例の火花点火装置は、前記イオン検出手段が前記高電圧発生手段でパワートランジスタ13のオン/オフ制御によるオン制御時の通電中及びオフ制御時の通電停止中における燃焼イオンの発生の有無を比較回路及びノイズマスク回路27等からなる同一回路を用いて検出するものである。そして、本実施例の火花点火装置は、前記放電制御手段が前記イオン検出手段による燃焼イオンの発生タイミング及び終了タイミングまたは燃焼イオンの発生期間の検出状況に基づく燃焼イオンの発生タイミングのずれ量または終了タイミングのずれ量に応じて筒内直噴エンジンに対する噴射燃料の点火プラグ10への到達タイミングのずれ量を求め、このずれ量に応じて燃料噴射タイミングを補正制御するものである。
【0090】
更に、本実施例の火花点火装置は、前記放電制御手段が前記高電圧発生手段でパワートランジスタ13のオン/オフ制御による火花点火後に点火コイル11の2次巻線11b側への高電圧を少なくとも1回以上発生させたとき、前記イオン検出手段による正常時、燃焼イオンが流れると予測される期間またはクランク角範囲の複数の検出区間での燃焼イオンの検出状況に基づき判定した燃焼安定度に応じてEGR量を補正制御するものである。加えて、本実施例の火花点火装置は、前記放電制御手段が前記イオン検出手段による1燃焼サイクル毎の各検出区間での燃焼イオンの発生の有無に基づく燃焼イオンの発生タイミングのずれ量及び終了タイミングのずれ量のばらつきに応じて燃焼安定度を判定するものである。また、本実施例の火花点火装置は、前記放電制御手段が前記イオン検出手段による1燃焼サイクル毎の各検出区間内での燃焼イオンの発生の有無に基づく燃焼イオンの発生のない区間数に応じて燃焼安定度を判定するものである。そして、本実施例の火花点火装置は、前記放電制御手段が内燃機関に対する噴射燃料の点火プラグ10への到達タイミングのずれ量の補正制御または燃焼安定化のための補正制御を前記イオン検出手段による燃焼イオンの発生タイミングのずれ量及び燃焼安定度に基づき選択し実施するものである。
【0091】
これにより、点火プラグ10の多重点火における点火コイル11への通電中の点火プラグ10の火花ギャップ間での燃焼イオンの発生の有無により燃焼状態が判定され、燃料に対する着火遅れや燃焼期間遅れが適切に補正制御されることとなり、点火プラグに供給される放電エネルギが抑制されると共に、燃料に対する確実で安定した着火性を得ることができる。
【0092】
ところで、上記実施例の燃焼限界判定及び制御モード設定ルーチンにおける燃焼イオン出力なしカウント数の平均値W0ave と比較される安定化を判定する所定値C1 ,C2 、燃焼イオン出力の重心ずれ量の平均値DWave と比較される所定値C3 、燃焼イオン出力の重心ずれ量の分散値SWと比較される所定値C4 、燃料噴射タイミング補正量DTinj と比較される所定値G1 、EGR補正量DEGRと比較される所定量G2 を内燃機関の燃料噴射タイミングまたは点火時期マップと対応させ機関回転数と負荷をパラメータとしたマップ値として予め記憶させておくこともできる。
【0093】
また、各補正制御量を学習させマップ値として記憶させることもできる。そして、燃焼状態判定を特定の運転領域でのみ実施するようにしてもよい。更に、燃焼状態判定で過渡的に運転条件が変化したときにはカウンタjを「0」にリセットし、データが安定したのちに判定するようにしてもよい。また、燃焼状態判定で例えば、成層燃焼運転、均質燃焼運転等の切替による制御条件変更毎にカウンタjを「0」にリセットしてもよい。このような火花点火装置は、前記放電制御手段が内燃機関の運転条件毎に判定値を設定、内燃機関の運転条件毎に補正手順を選定のうち少なくとも何れか1つを実施するものであると言える。
【0094】
ここで、上述の図10のタイムチャートでは多重点火回数として4回の火花点火を実施しているが、図13に示すように、多重点火回数を減少させ3回とし通電中における燃焼イオン出力と多重点火終了後の燃焼イオン出力とを検出するようにしてもよい。このとき、最終の燃焼イオン出力の読込(D)タイミングが例えば、ATDC(After Top Dead Center:上死点後)60〔°CA〕に設定される。なお、本発明を実施する場合には、必ずしも多重点火制御との組合せに限定されるものではなく、1燃焼サイクルにおける火花点火を各1回ずつとし、複数の燃焼サイクルにおける各通電中における燃焼イオン出力の検出結果に基づき同様の判定を行い補正制御を実施するようにしてもよい。
【0095】
また、内燃機関の機関回転数、負荷によって燃料噴射タイミングの補正制御範囲が広く取れないような条件では、燃料噴射タイミング補正に代えて、噴霧燃料の点火プラグ10への到達タイミングのずれ補正としてA/F、スワールコントロールバルブ等による筒内気流速度、吸入空気量(吸気量)を補正制御するようにしてもよい。
【0096】
更に、内燃機関の機関回転数、負荷の運転条件によっては、燃焼安定化させるためのEGR補正制御以外に、A/F、吸入空気量、スワールコントロールバルブ等による筒内気流速度、多重点火パターン、点火時期を補正制御するようにしてもよい。
【0097】
そして、燃焼の安定度を判定するには、燃焼イオン出力の重心ずれ量の分散値SWに基づき判定する以外に、各燃焼サイクル毎に算出された燃焼イオン出力なしカウント数W0i 値の分散値により安定度を判定、または燃焼イオン出力の重心ずれ量の分散値SWと燃焼イオン出力なしカウント数W0i 値の分散値との両方で安定度を判定しても同様に燃焼のばらつき状況が判定できるため燃焼イオン出力の重心ずれ量の分散値SWに特に限定する必要はない。
【0098】
〈実施例4〉
本発明の実施の形態の第4実施例にかかる火花点火装置で使用されているECU20内のマイクロコンピュータ25における噴射時期及び点火時期制御の処理手順を示す図14のブロック図に基づき、図15を参照して説明する。ここで、図15は本実施例の火花点火装置が適用された筒内直噴エンジンにおける燃料噴射タイミング変更時のエンジン性能を示す特性図である。なお、本実施例にかかる火花点火装置の構成は上述の第3実施例における図6の概略図と同一であるためその詳細な説明を省略する。また、本実施例の噴射時期及び点火時期制御による噴射時期補正、ずれ量の学習等は筒内直噴エンジンの各気筒毎に実行するものとする。
【0099】
図14において、まず、筒内直噴エンジンの運転条件による各種運転パラメータに基づき、基本噴射時期演算処理S1では基本噴射時期TT 、目標ずれ値演算処理S2では目標ずれ値TO (マップ検索)、許容ずれ値演算処理S3では許容ずれ値K2 (マップ検索)、点火時期補正処理S4では点火時期補正量DTiG 、基本点火時期演算処理S5では基本点火時期TS がそれぞれ算出される。また、イオン電流検出処理S6で検出されたイオン電流IION に基づき出力タイミング検出処理S7でサイクル毎の計測ずれ値TDiが検出される。なお、図15に示すように、筒内直噴エンジンの運転条件毎に燃費優先か、NOx (窒素酸化物)低減優先かを燃料噴射タイミングの設定値により選定するため目標タイミングが予め設定されている。
【0100】
次に、第1の補正手段を達成するタイミングずれ補正処理S8では、目標ずれ値演算処理S2で算出された目標ずれ値TO 、出力タイミング検出処理S7で検出されたサイクル毎の計測ずれ値TDiに基づく32サイクルの平均ずれ値TDLによって学習補正値DTGが算出される。なお、タイミングずれ補正処理S8で算出される学習補正値DTGは、後述の点火時期補正量検出処理S11による点火時期補正量DTiG と所定値K3 との比較結果によって補正制限される。また、タイミングばらつき検出処理S9では、出力タイミング検出処理S7で算出されたサイクル毎の計測ずれ値TDiに基づく8サイクルのばらつき値TDMによるタイミングばらつきが検出される。
【0101】
そして、第2の補正手段を達成する許容ずれ補正処理S10では、出力タイミング検出処理S7で検出されたサイクル毎の計測ずれ値TDiに基づく8サイクルの平均ずれ値TD と許容ずれ値演算処理S3で算出された許容ずれ値K2 との比較結果によってずれ過大分補正値DTSが算出される。なお、このずれ過大分補正値DTSが第1の補正制限手段を達成するタイミングばらつき検出処理S9によって補正制限される。また、第2の補正制限手段を達成する点火時期補正量検出処理S11では、点火時期補正処理S4で算出された点火時期補正量DTiG に対しタイミングばらつき検出処理S9で検出された8サイクルのばらつき値TDMによるタイミングばらつきが加味され、点火時期補正量DTiG が検出される。更に、連動補正手段を達成する点火時期連動補正処理S12では、タイミングばらつき検出処理S9、第3の補正制限手段を達成する点火時期補正量検出処理S11によって点火時期補正分補正TiGが補正制限される。
【0102】
そして、噴射時期演算処理S13では、基本噴射時期演算処理S1による基本噴射時期TT 、タイミングずれ補正処理S8による学習補正値DTG、許容ずれ補正処理S10によるずれ過大分補正値DTS、点火時期連動補正処理S12による点火時期補正量DTiG に制限係数K1 が乗算された点火時期補正分補正TiGによって実行噴射時期TINJ が算出される。また、点火時期演算処理S14では、基本点火時期演算処理S5による基本点火時期TS 、第4の補正制限手段を達成する点火時期補正量検出処理S11による制限係数K4 が乗算された点火時期補正量DTiG によって実行点火時期TTIG が算出される。
【0103】
次に、本発明の実施の形態の第4実施例にかかる火花点火装置で使用されているECU20内のマイクロコンピュータ25における噴射時期及び点火時期制御の処理手順を示す図16のフローチャートに基づき、図14及び図17を参照して説明する。ここで、図17は図16の処理における燃焼イオン出力検出タイミングに対応するサイクル毎の計測ずれ値TDiを算出するテーブルである。なお、この噴射時期及び点火時期制御ルーチンは所定時間毎にECU20内のマイクロコンピュータ25にて繰返し実行される。
【0104】
図16において、まず、ステップS401で、筒内直噴エンジンの運転条件による各種運転パラメータに基づき点火時期補正量DTiG 、サイクル毎の計測ずれ値TDi(i=1〜8)が読込まれる。ここで、サイクル毎の計測ずれ値TDiは、図17に示すテーブルにて算出される。なお、図17の燃焼イオン出力検出タイミングで「丸白抜」記号は着火開始、「丸黒塗」記号は燃焼イオン出力有り、「楕円白抜」記号は点火プラグ10部の燃料分布、「矢白抜」記号は燃料分布の動き方向をそれぞれ示す。また、図17の燃焼イオン出力検出タイミングで得られる燃焼イオン出力LH1 ,LH2 ,LH3 は、上述の第3実施例における図10と同様であるためその詳細な説明を省略する。
【0105】
次にステップS402に移行して、サイクル毎の計測ずれ値TDiの8サイクルのばらつき値TDMが、サイクル毎の計測ずれ最大値Max(TDi)からサイクル毎の計測ずれ最小値Min(TDi)が減算され算出される。次にステップS403に移行して、8サイクルのTDiのばらつき値TDMが「3」未満であるかが判定される。ステップS403の判定条件が成立、即ち、8サイクルのTDiのばらつき値TDMが「3」未満と小さいときにはステップS404に移行し、第2の補正手段を達成する許容ずれ補正処理S10(図14参照)による補正禁止が解除される。次にステップS405に移行して、制限係数K1 が「1」、制限係数K4 が「1」に設定される。
【0106】
一方、ステップS403の判定条件が成立せず、即ち、8サイクルのTDiのばらつき値TDMが「3」以上と大きいときにはステップS406に移行し、第2の補正手段を達成する許容ずれ補正処理S10(図14参照)による補正が禁止される。次にステップS407に移行して、制限係数K1 が「0.1」、制限係数K4 が「0.5」に設定される。ステップS405またはステップS407による処理ののちステップS408に移行し、点火時期補正量DTiG の絶対値が所定値K3 未満であるかが判定される。ステップS408の判定条件が成立、即ち、点火時期補正量DTiG の絶対値が所定値K3 未満と小さいときにはステップS409に移行し、第1の補正手段を達成するタイミングずれ補正処理S8(図14参照)による補正禁止が解除される。次にステップS410に移行して、制限係数K1 が「1」に設定される。
【0107】
一方、ステップS408の判定条件が成立せず、即ち、点火時期補正量DTiG の絶対値が所定値K3 以上と大きいときにはステップS411に移行し、第1の補正手段を達成するタイミングずれ補正処理S8(図14参照)による補正が禁止される。次にステップS412に移行して、制限係数K1 が「0」に設定される。ステップS410またはステップS412による処理ののちステップS413に移行し、点火時期補正分補正TiGが、制限係数K1 に点火時期補正量DTiG が乗算され算出される。次にステップS414に移行して、実行噴射時期TINJ が基本噴射時期TT に学習補正値DTG、ずれ過大分補正値DTS、点火時期補正分補正TiGが加算され算出される。次にステップS415に移行して、実行点火時期TTIG が制限係数K4 に点火時期補正量DTiG が乗算された値に基本点火時期TS が加算され算出され、本ルーチンを終了する。
【0108】
次に、本発明の実施の形態の第3実施例にかかる火花点火装置で使用されているECU20内のマイクロコンピュータ25における学習補正及びずれ過大分補正の処理手順を示す図18のフローチャートに基づき、図17、図19及び図20を参照して説明する。ここで、図19は図18における目標ずれ値TO を算出するマップである。また、図20は図18における許容ずれ値K2 を算出するマップである。なお、この学習補正及びずれ過大分補正ルーチンは所定時間毎にECU20内のマイクロコンピュータ25にて繰返し実行される。
【0109】
図18において、まず、ステップS501で、筒内直噴エンジンの運転条件による各種運転パラメータに基づき図17のテーブルによるサイクル毎の計測ずれ値TDi、基本噴射時期TT 、図19のマップ検索による目標ずれ値TO 、図20のマップ検索による許容ずれ値K2 が読込まれる。次にステップS502に移行して、補正開始タイミングであるかが判定される。ステップS502の判定条件が成立するときにはステップS503に移行し、サイクルカウンタiが「1」にセットされる。一方、ステップS502の判定条件が成立しないときにはステップS503がスキップされる。
【0110】
次にステップS504に移行して、サイクルカウンタiが「7」を越えているかが判定される。ステップS504の判定条件が成立、即ち、サイクルカウンタiが「7」を越え、即ち、8サイクル目であるとステップS505に移行し、8サイクルの平均ずれ値TD がサイクル毎の計測ずれ値TDiの総和Σ(TDi)を8で除算して算出される。次にステップS506に移行して、ずれ値偏差Δが目標ずれ値TO からステップS505で算出された8サイクルの平均ずれ値TD が減算され算出される。
【0111】
次にステップS507に移行して、補正許可状態であるかが判定される。ステップS507の判定条件が成立するときにはステップS508に移行し、ステップS506で算出されたずれ値偏差Δが許容ずれ値K2 を越えているかが判定される。ステップS508の判定条件が成立、即ち、ずれ値偏差Δが許容ずれ値K2 を越え大きいときにはステップS509に移行し、ずれ過大分補正値DTSが所定値K3 に設定、サイクルカウンタiが「1」にセットされる。一方、ステップS508の判定条件が成立せず、即ち、ずれ値偏差Δが許容ずれ値K2 以下と小さいときにはステップS509がスキップされる。
【0112】
次にステップS510に移行して、ずれ値偏差Δが許容ずれ値K2 未満であるかが判定される。ステップS510の判定条件が成立、即ち、ずれ値偏差Δが許容ずれ値K2 未満と小さいときにはステップS511に移行し、ずれ過大分補正値DTSが所定値−K3 に設定、サイクルカウンタiが「1」にセットされる。一方、ステップS507の判定条件が成立せず、即ち、補正許可状態でないとき、またはステップS510の判定条件が成立せず、即ち、ずれ値偏差Δが許容ずれ値K2 に等しいときにはステップS512に移行し、ずれ過大分補正値DTSが「0」に設定される。
【0113】
ステップS511またはステップS512による処理ののちステップS513に移行し、学習許可状態にあるかが判定される。ステップS513の判定条件が成立するときにはステップS514に移行し、サイクルカウンタiが「31」を越えているかが判定される。ステップS514の判定条件が成立、即ち、サイクルカウンタiが「31」を越え、即ち、32サイクル目であるとステップS515に移行し、32サイクルの平均ずれ値TDLがサイクル毎の計測ずれ値TDiの総和Σ(TDi)を32で除算して算出される。次にステップS516に移行して、学習補正値偏差DDTG が目標ずれ値TO からステップS515で算出された32サイクルの平均ずれ値TDLが減算され算出される。また、サイクルカウンタiが「1」にセットされる。
【0114】
次にステップS517に移行して、学習補正値DTGに学習補正値偏差DDTG が加算され学習補正値DTGが更新されたのち、ステップS518に移行する。ここで、ステップS504の判定条件が成立せず、即ち、サイクルカウンタiが「7」以下と小さいとき、またはステップS513の判定条件が成立せず、即ち、学習許可状態でないとき、またはステップS514の判定条件が成立せず、即ち、サイクルカウンタiが「31」以下と小さいときにも、ステップS518に移行する。ステップS518では、サイクルカウンタiが「+1」インクリメントされ、本ルーチンを終了する。
【0115】
次に、本実施例の火花点火装置における噴射時期及び点火時期制御の処理結果について、図21及び図22を参照して説明する。ここで、図21は図14のタイミングずれ補正処理S8に基づく目標ずれ値に対する平均ずれ値の遷移状態を示すタイムチャートであり、図22は図14の許容ずれ補正処理S10に基づく目標ずれ値に対する平均ずれ値の遷移状態を示すタイムチャートである。
【0116】
図21において、サイクル毎の計測ずれ値TDiに基づく8サイクルの平均ずれ値TD 及び32サイクルの平均ずれ値TDLが目標ずれ値TO からずれる。このとき、補正なし時では、学習許可されたのちの学習値更新の実行タイミングであっても、補正がなされないため平均ずれ値TD ,TDLが目標ずれ値TO から更に離れることとなる。これに対して、補正有り時では、学習許可されたのちの学習値更新の実行タイミングにて学習補正値偏差DDTG に基づき平均ずれ値TD ,TDLが目標ずれ値TO 方向に適切に補正されることとなる。
【0117】
また、図22において、サイクル毎の計測ずれ値TDiに基づく8サイクルの平均ずれ値TD が目標ずれ値TO からずれる。このとき、補正なし時では、平均ずれ値TD が許容ずれ値±K2 を越えても補正されない。これに対して、補正有り時では、許容ずれ値±K2 を横切るタイミングにてずれ過大分補正値DTSに基づき平均ずれ値TD ,TDLが目標ずれ値TO 方向に適切に補正されることとなる。
【0118】
このように、本実施例の火花点火装置は、図示しない筒内直噴エンジンの燃焼室を形成するシリンダヘッドに配設する点火プラグ10と、点火コイル11の2次巻線11b側に接続された点火プラグ10の火花ギャップ間で放電火花発生による火炎生成の際の燃焼イオンを検出する点火プラグ10、点火コイル11、コンデンサ17、イオン電流検出抵抗31、増幅器32等からなるイオン検出手段と、前記イオン検出手段で検出された燃焼イオンの発生タイミングと筒内直噴エンジンの運転条件毎に予め設定された目標タイミングとのずれ量を算出し、このずれ量が最小となるよう燃料噴射タイミングを補正するECU20内のマイクロコンピュータ25にて達成される第1の補正手段と、前記イオン検出手段で検出された燃焼イオンの発生タイミングが筒内直噴エンジンの運転条件毎に予め設定された許容範囲内となるよう燃料噴射タイミングを補正するECU20内のマイクロコンピュータ25にて達成される第2の補正手段と、前記イオン検出手段で検出された燃焼イオンの発生タイミングのばらつき値が予め設定された所定値を越えるときには、前記第1の補正手段、前記第2の補正手段のうち少なくとも何れか1つによる補正を禁止するECU20内のマイクロコンピュータ25にて達成される第1の補正制限手段と、筒内直噴エンジンの運転状態に応じて設定された点火時期を補正する際の補正量が予め設定された所定値より大きいときには、前記第1の補正手段、前記第2の補正手段のうち少なくとも何れか1つによる補正を禁止するECU20内のマイクロコンピュータ25にて達成される第2の補正制限手段とを具備するものである。
【0119】
つまり、筒内直噴エンジンの点火プラグ10によって検出される燃焼イオンの発生タイミングと、その運転条件毎に予め設定された目標タイミングとのずれ量が最小となるよう燃料噴射タイミングが補正され、また、その運転条件毎に予め設定された許容範囲内となるよう燃料噴射タイミングが補正される。これにより、点火プラグ10による可燃範囲に噴射燃料が到達するタイミングに対して、経時変化、製品公差等によりずれが生じたときでも、このずれ量が燃焼イオンの発生タイミングにて検出され、燃料噴射タイミングが適切に補正されることでエンジン性能変化を抑制し、常にエンジン性能を最適に保持することができる。更に、製品故障等により点火プラグ部へ噴射燃料の到達タイミングずれが大き過ぎるときには、補正制限として燃料噴射タイミングの補正が禁止される。また、筒内直噴エンジンの運転状態に応じた点火時期を補正する際の補正量が大き過ぎるときには、補正制御として燃料噴射タイミングの補正が禁止される。これにより、過剰補正による不具合が防止され、燃料噴射量が少ない運転条件等ではタイミングのばらつき分を過剰補正しないようにされるため、安定した補正制御を得ることができる。
【0120】
また、本実施例の火花点火装置は、更に、筒内直噴エンジンの運転条件毎に燃料噴射タイミング及び点火時期を設定し、他の運転条件変化に応じて点火時期を補正する際、点火時期の補正量に応じて燃料噴射タイミングを補正するECU20内のマイクロコンピュータ25にて達成される連動補正手段と、点火時期の補正量が予め設定された所定値より大きいときには、前記連動補正手段による燃料噴射タイミングの補正を禁止、またはその補正量を制限するECU20内のマイクロコンピュータ25にて達成される第3の補正制限手段とを具備するものである。つまり、点火時期変更時、点火タイミングに合わせて燃料噴射タイミングが補正され、かつ燃料噴射タイミングが過剰補正されないよう適切なタイミングで点火プラグ10部に噴射燃料が到達されることとなる。これにより、点火プラグ10部への燃料到達と点火タイミングずれによって起こる噴射燃料の燃焼不良の発生を防止することができる。
【0121】
そして、本実施例の火花点火装置は、更に、燃焼イオンの発生タイミングのばらつき値を検出し、この値が予め設定された所定値を越えるときには、点火時期の補正を禁止、またはその補正量を制限するECU20内のマイクロコンピュータ25にて達成される第4の補正制限手段を具備するものである。つまり、点火時期補正量と噴射燃料到達のばらつき値とが整合されることで、点火時期が過剰補正されることが抑制され、筒内直噴エンジンの運転状態を安定制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 図1は本発明の実施の形態の第1実施例及び第2実施例にかかる火花点火装置を示す概略構成図である。
【図2】 図2は本発明の実施の形態の第1実施例にかかる火花点火装置で使用されているECUにおける火花点火制御の処理手順を示すフローチャートである。
【図3】 図3は図2の処理に対応する各種信号等の遷移状態を示すタイムチャートである。
【図4】 図4は本発明の実施の形態の第1実施例にかかる火花点火装置で使用されているECUにおける火花点火制御の処理手順の変形例を示すフローチャートである。
【図5】 図5は本発明の実施の形態の第2実施例にかかる火花点火装置が適用された筒内直噴エンジンに対応する各種信号等の遷移状態を示すタイムチャートである。
【図6】 図6は本発明の実施の形態の第3実施例にかかる火花点火装置を示す概略構成図である。
【図7】 図7は本発明の実施の形態の第3実施例にかかる火花点火装置における燃焼イオン出力検出タイミングを示す説明図である。
【図8】 図8は図7に対応する燃焼イオン出力の有無を示すテーブルである。
【図9】 図9は本発明の実施の形態の第3実施例にかかる火花点火装置で使用されているECU内のマイクロコンピュータにおける燃焼限界判定及び制御モード設定の処理手順を示すフローチャートである。
【図10】 図10は本発明の実施の形態の第3実施例にかかる火花点火装置における多重点火による各種信号等の遷移状態を示すタイムチャートである。
【図11】 図11は図9の処理手順で算出される検出パターンに対する燃焼イオン出力の重心ずれ量及び燃焼イオン出力なしカウント数を示すテーブルである。
【図12】 図12は図9の処理手順で設定される制御モードをまとめて示すテーブルである。
【図13】 図13は本発明の実施の形態の第3実施例にかかる火花点火装置で多重点火回数を減少させたときの各種信号等の遷移状態を示すタイムチャートである。
【図14】 図14は本発明の実施の形態の第4実施例にかかる火花点火装置で使用されているECU内のマイクロコンピュータにおける噴射時期及び点火時期制御の処理手順を示すブロック図である。
【図15】 図15は本発明の実施の形態の第4実施例にかかる火花点火装置が適用された筒内直噴エンジンにおける燃料噴射タイミング変更時のエンジン性能を示す特性図である。
【図16】 図16は本発明の実施の形態の第4実施例にかかる火花点火装置で使用されているECU内のマイクロコンピュータにおける噴射時期及び点火時期制御の処理手順を示すフローチャートである。
【図17】 図17は図16の処理における燃焼イオン出力検出タイミングに対応するサイクル毎の計測ずれ値を算出するテーブルである。
【図18】 図18は本発明の実施の形態の第4実施例にかかる火花点火装置で使用されているECU内のマイクロコンピュータにおける学習補正及びずれ過大分補正の処理手順を示すフローチャートである。
【図19】 図19は図18における目標ずれ値を算出するマップである。
【図20】 図20は図18における許容ずれ値を算出するマップである。
【図21】 図21は図14のタイミングずれ補正処理に基づく目標ずれ値に対する平均ずれ値の遷移状態を示すタイムチャートである。
【図22】 図22は図14の許容ずれ補正処理に基づく目標ずれ値に対する平均ずれ値の遷移状態を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
10 点火プラグ
11 点火コイル
11a 1次巻線
11b 2次巻線
12 バッテリ
13 パワートランジスタ(スイッチング素子)
20 ECU(電子制御ユニット)
21 発振器
22 ANDゲート
31 イオン電流検出抵抗
32 増幅器
33 ローパスフィルタ
34 比較器[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a spark ignition device that improves the ignitability of fuel supplied to a combustion chamber of an internal combustion engine.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, there has been known a spark ignition device that improves the ignitability of fuel by multiple discharge that is performed by intermittently performing a plurality of discharges during one combustion cycle of an internal combustion engine.
[0003]
In addition, in a direct injection engine that directly injects fuel into the combustion chamber of an internal combustion engine, the stratified combustion operation is performed when the engine load is small. The combustible air-fuel mixture, which is a lump of spray, is moved in the combustion chamber to form a combustible air-fuel mixture around the spark gap of the spark plug. In such a flammable mixture in the stratified combustion operation, even in the flammable concentration range in the spark gap of the spark plug, there are concentration variations and time variations depending on the operating conditions at that time, and the flammable mixture concentration causes ignition. It is generally known that the required discharge energy differs.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, higher discharge energy tends to be supplied to the spark plug in order to ignite the fuel supplied into the combustion chamber with certainty. In addition, in-cylinder direct injection engines tend to be supplied with higher discharge energy because there is concern about smoldering of the spark plug due to incomplete combustion. As a result, there is a problem that the life of the discharge electrode of the spark plug is shortened.
[0005]
Therefore, the present invention has been made to solve such a problem, and it is possible to obtain reliable ignition while suppressing the discharge energy supplied to the spark plug for the fuel supplied into the combustion chamber of the internal combustion engine. An object is to provide a spark ignition device.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
According to the spark ignition device of the first aspect, in the expansion stroke of the internal combustion engine, a high voltage is repeatedly generated by the high voltage generating means on the secondary winding side of the ignition coil, and a discharge spark is generated between the spark gaps of the spark plug. The presence of combustion ions at the time of flame generation is detected by ion detection means. The period during which the high voltage to the secondary winding side of the ignition coil is repeatedly generated by the discharge control means is set based on the detection state of the combustion ions by the ion detection means, that is, the presence or absence of fuel ignition. As a result, the fuel supplied to the combustion chamber of the internal combustion engine is reliably ignited while the discharge energy supplied to the spark plug is kept low.
Also, the aboveIn the discharge control means, the deviation amount of the combustion ion generation timing or the end timing deviation detected by the ion detection means corresponds to the arrival timing of the combustible air-fuel mixture to the spark plug during stratified combustion of the direct injection engine. By knowing the amount of deviation, the fuel injection timing, the fuel injection amount, the in-cylinder airflow velocity by the swirl opening degree, and the intake air amount are selectively corrected and controlled appropriately. As a result, variations in products, changes with time, etc. are corrected, and an optimal combustion state can always be maintained.
[0016]
According to the spark ignition device of the first aspect, in the expansion stroke of the internal combustion engine, a high voltage is repeatedly generated by the high voltage generating means on the secondary winding side of the ignition coil, and a discharge spark is generated between the spark gaps of the spark plug. The presence of combustion ions at the time of flame generation is detected by ion detection means. The period during which the high voltage to the secondary winding side of the ignition coil is repeatedly generated by the discharge control means is set based on the detection state of the combustion ions by the ion detection means, that is, the presence or absence of fuel ignition. As a result, the fuel supplied to the combustion chamber of the internal combustion engine is reliably ignited while the discharge energy supplied to the spark plug is kept low.
Also, the aboveIn the discharge control means, when the high voltage generation means generates a high voltage to the secondary winding of the ignition coil at least once after the spark ignition by the on / off control of the switching element, the ion detection means performs combustion ions at normal time. The amount of EGR, A / F, and the in-cylinder airflow velocity according to the swirl opening degree according to the combustion stability determined based on the detection state of the combustion ions in the period in which the engine is expected to flow or in the plurality of detection sections in the crank angle range, The multiple ignition pattern and ignition timing are selectively corrected and controlled as appropriate. Thus, the combustion variation for each combustion cycle can be easily understood, and the optimum combustion state can be maintained by appropriately performing correction control according to the degree of variation.
[0017]
Claim3In the discharge control means in the spark ignition device, the deviation of the generation timing of combustion ions and the deviation of the end timing based on the presence or absence of the generation of combustion ions in each detection interval of each combustion cycle by the ion detection means. It is determined according to the variation of. In this way, the combustion stability can be accurately determined by a simple circuit configuration and logical processing based on the combustion variation for each combustion cycle.
[0018]
Claim4In the discharge control means in the spark ignition device, the number of sections in which the combustion stability is not generated in each detection section for each combustion cycle by the ion detection section or the variation in the minimum combustion ion current value in each detection section It is determined according to In this way, the combustion stability can be accurately determined by a simple circuit configuration and logical processing based on the combustion variation for each combustion cycle.
[0019]
Claim5In the discharge control means in the spark ignition device of the present invention, the correction control of the amount of deviation in the arrival timing of the injected fuel to the ignition plug with respect to the internal combustion engine or the correction control for stabilizing the combustion is the amount of deviation in the generation timing of the combustion ions by the ion detection means. And combustion stability. Thereby, the stable combustion state without the bias and dispersion | variation of combustion can be hold | maintained.
[0020]
Claim6In the discharge control means in the spark ignition device, since the factors causing instability of combustion differ depending on the operating conditions of the internal combustion engine, a determination value or a correction procedure corresponding to each operating condition is selected. As a result, a stable combustion state can be reliably obtained for each operating condition of the internal combustion engine.
[0021]
Claim7According to this spark ignition device, in the expansion stroke of the internal combustion engine, a high voltage is generated by the high voltage generating means on the secondary winding side of the ignition coil, and a spark is generated by the generation of a discharge spark between the spark gaps of the spark plug. Is detected by the ion detection means. A period for generating a high voltage to the secondary winding side of the ignition coil is set by the discharge control means based on the detection state of the combustion ions by the ion detection means, that is, the presence or absence of fuel ignition. Here, the deviation amount of the combustion ion generation timing or the end timing deviation detected by the ion detection means corresponds to the arrival timing of the combustible air-fuel mixture to the spark plug during stratified combustion of the direct injection engine in the cylinder. By knowing the amount of deviation, the fuel injection timing, the fuel injection amount, the in-cylinder airflow speed depending on the swirl opening degree, and the intake air amount are appropriately and selectively corrected and controlled by the discharge control means. This ensures that the fuel supplied to the combustion chamber of the internal combustion engine is ignited securely while keeping the discharge energy supplied to the spark plug low, and that the optimal combustion state is always maintained by correcting product variations and changes over time. can do.
[0022]
Claim8In the discharge control means in the spark ignition device of the present invention, the correction control of the amount of deviation in the arrival timing of the injected fuel to the ignition plug with respect to the internal combustion engine or the correction control for stabilizing the combustion is the amount of deviation in the generation timing of the combustion ions by the ion detection means. And combustion stability. Thereby, the stable combustion state without the bias and dispersion | variation of combustion can be hold | maintained.
[0023]
Claim9In the discharge control means in the spark ignition device, since the factors causing instability of combustion differ depending on the operating conditions of the internal combustion engine, a determination value or a correction procedure corresponding to each operating condition is selected. As a result, a stable combustion state can be reliably obtained for each operating condition of the internal combustion engine.
[0027]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described based on examples.
[0028]
<Example 1>
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a spark ignition device according to a first example of an embodiment of the present invention.
[0029]
In FIG. 1, a
[0030]
An ionic
[0031]
The
[0032]
Next, the operation will be described.
[0033]
The
[0034]
When a discharge spark is generated between the spark gaps of the
[0035]
Therefore, when there is no high voltage generated in the secondary winding 11b of the
[0036]
Next, a spark ignition control process procedure in the
[0037]
In FIG. 2, in step S <b> 101, the current rotation angle of the crankshaft (not shown) of the internal combustion engine is read from the
[0038]
That is, as a logical product of the duty ratio signal IGo from the
[0039]
Here, in the
[0040]
On the other hand, when the duty ratio signal IGo from the
[0041]
Next, the process proceeds to step S104, and the duty ratio signal IGo from the
[0042]
Next, the process proceeds to step S107, and it is determined whether the ion current signal SIION is at the Hi level. When the determination condition in step S107 is not satisfied, that is, as shown by the broken line from time t2 to time t4 in FIG. 3E, the ion current signal SIION is not output and remains at the Lo level. Even though the discharge energy is supplied to the
[0043]
When the determination condition of step S107 is satisfied, that is, as shown in time t6 to time t8 in FIG. 3E, when the ion current signal SIION is at the Hi level, a discharge spark is generated between the spark gaps of the
[0044]
On the other hand, if the determination condition in step S109 is not satisfied, that is, if the exhaust stroke has passed and the exhaust stroke has been generated, it is meaningless to continue generating the discharge spark as it is, so that the routine proceeds to step S110 and the AND
[0045]
Thus, the spark ignition device of the present embodiment is connected in series to the
[0046]
That is, when no high voltage is generated on the secondary winding 11b side of the
[0047]
By the way, in the spark ignition control routine described above, the ignition signal IGt is immediately lowered in step S110 when the ion current signal SIION is at the Hi level in step S107. The step is not limited, and if a high voltage is further generated to the secondary winding 11b side of the
[0048]
In such a spark ignition device, the discharge control means achieved by the
[0049]
Next, a description will be given based on the flowchart of FIG. 4 showing a modification of the processing procedure of the spark ignition control in the
[0050]
In FIG. 4, if the determination condition of step S209 is satisfied, that is, if the expansion stroke is in progress, the process proceeds to step S210, and the duty ratio of the duty ratio signal IGo from the
[0051]
Thus, in the spark ignition device of this modification, the discharge control means achieved by the
[0052]
<Example 2>
An in-cylinder direct injection engine that directly injects fuel into a combustion chamber of an internal combustion engine to which a spark ignition device according to a second example of an embodiment of the present invention is applied will be described below. The spark ignition device is the same as FIG. 1 showing the schematic configuration diagram of the first embodiment described above, and a detailed description thereof will be omitted.
[0053]
In general, in a low load / medium load region in a direct injection engine, a stratified charge combustion operation is performed in which a rich air-fuel mixture is formed only around the
[0054]
Therefore, a case where the discharge spark is repeatedly generated twice between the spark gaps of the
[0055]
As shown in FIG. 5A, the timing when the ignition signal IGt changes from the Hi level to the Lo level is the first ignition timing and the second ignition timing. Therefore, as shown in FIG. 5B, discharge energy is supplied between the spark gaps of the
[0056]
Here, in FIG. 5D, the combustible air-fuel mixture sprayed from the fuel injection valve (not shown) is indicated by a hatched area, and the arrival timing of the combustible air-fuel mixture near the spark gap of the
[0057]
Then, when combustion occurs before the ion current signal detection timing and the “round white” symbol is given, the ion current signal is at the Hi level of the ion current signal detection timing shown in FIG. SIION will be detected. Note that (3) is the most desirable among the combustible mixture arrival timings shown in FIG. 5 (d) corresponding to the ignition timing shown in FIG. 5 (a).
[0058]
Hereinafter, a method for controlling the fuel injection timing based on the ignition timing will be described with reference to FIG.
[0059]
There is a certain ignition timing corresponding to the engine speed and load of the internal combustion engine, and the normal one-time ignition corresponds to (2) or (3) shown in FIG. Therefore, the fuel injection timing is gradually delayed with reference to the ignition timing at (2) or (3) shown in FIG. Initially, combustion is detected both at the first time and at the second time when the ion current signal is detected at the Hi level. On the other hand, when the fuel injection timing is delayed and the ignition timing of (4) shown in FIG. 5D is reached, combustion is not detected at the Hi level of the first ion current signal detection timing, and the second ion current is detected. Combustion is detected at the Hi level of the signal detection timing. In this case, the fuel injection timing is controlled to be advanced.
[0060]
In this way, the control is performed around the ignition timing (3) shown in FIG. 5 (d), which has a short time from fuel injection to ignition. Note that if the ion current signal SIION is not detected both at the first time and the second time when the ion current signal detection timing becomes Hi level, a malfunction of the ion current signal detection circuit or a malfunction due to noise or the like is considered, so the fuel injection timing. Is returned to the reference initial setting timing.
[0061]
Thus, the spark ignition device of the present embodiment is connected in series to the
[0062]
Further, the spark ignition device of this embodiment performs detection of combustion ions when the ion detection means does not generate high voltage to the secondary winding 11b side of the
[0063]
That is, when no high voltage is generated on the secondary winding 11b side of the
[0064]
<Example 3>
FIG. 6 is a schematic configuration diagram showing a spark ignition device according to a third example of the embodiment of the present invention. In the spark ignition device of the present embodiment, the same or similar parts as those in FIG. 1 showing the schematic configuration diagram of the first embodiment described above will be given the same reference numerals and symbols, and detailed description thereof will be given. Omitted.
[0065]
In FIG. 6, one end of the primary winding 11a of the
[0066]
One end of the secondary winding 11b of the
[0067]
At the time of ion current detection, the ion current IION flows from the
[0068]
As in the first embodiment, the
[0069]
Next, prior to a specific description of the processing procedure for determining the combustion limit and setting the control mode, with reference to FIGS. 7 and 8, the combustion ion output detection timing and the display of the presence or absence of the combustion ion outputs LH1, LH2, and LH3 will be described. explain. FIG. 7 is an explanatory diagram showing combustion ion outputs LH1, LH2, and LH3 obtained at the combustion ion output detection timing when the fuel injection timing changes with respect to A / F (air-fuel ratio) and ignition timing. 8 is a table showing the presence or absence of combustion ion outputs LH1, LH2, and LH3 corresponding to FIG.
[0070]
As shown in FIG. 7, when the fuel injection timing changes as “leading limit”, “regular injection timing”, and “delaying limit”, the ignition timing is set within the flammable range of A / F. c [° CA (crank angle)], the combustion ion outputs at the combustion ion output detection timing corresponding to these ignition timings are LH1, LH2, and LH3. First, if the fuel injection timing is “progress side limit time”, the fuel injection timing seems to advance, and there is a flame generation between the spark gaps of the
[0071]
Next, if the fuel injection timing is “regular injection timing”, there is flame generation between the spark gaps of the
[0072]
Next, based on the flowchart of FIG. 9 showing the processing procedure of the combustion limit determination and control mode setting in the
[0073]
In FIG. 9, first, in step S301, the presence / absence of combustion ion outputs LH1, LH2, and LH3 detected at three different timings in one combustion cycle is read (see FIG. 10). As described above, when combustion ion output is detected, that is, when combustion ion output is present, LHi = 1 (i = 1, 2, 3), and when combustion ion is not detected, that is, when combustion ion output is not present, LHi = 0. (I = 1, 2, 3) is read. Next, the process proceeds to step S302, and the center-of-gravity deviation amount DWi (i = 1, 2, 3) of combustion ion output read in step S301 and the count number W0i (i = 1, 2, 3) without combustion ion output are obtained. It calculates with following Formula (1) and (2), respectively.
[0074]
[Expression 1]
DWi = {(LH1)-(LH3)} * {2- (LH2)} (1)
[0075]
[Expression 2]
W0i = {1- (LH1)} + {1- (LH2)} + {1- (LH3)} (2)
[0076]
A table of FIG. 11 shows the center-of-gravity deviation amount DWi and the combustion ion no-output count number W0i of the combustion ion output corresponding to the detection pattern of the presence or absence of combustion ion output calculated by the above formulas (1) and (2). The stored value is updated on the basis of the calculated center-of-gravity shift amount DWi of combustion ion output and the count number W0i without combustion ion output.
[0077]
Next, the process proceeds to step S303, where the average value DWave of the center-of-gravity deviation amount of the combustion ion output, the average value W0ave of the count number without combustion ion output, and the dispersion value SW of the center-of-gravity deviation amount of combustion ion output are expressed by the following equations (3), Calculated in (4) and (5), respectively. Here, the number N for determining the combustion state is N = 20.
[0078]
[Equation 3]
DWave = 1 / N * ΣDWi (3)
[0079]
[Expression 4]
W0ave = 1 / N * ΣW0i (4)
[0080]
[Equation 5]
SW = 1 / N * Σ (DWi−DWave)2 ... (5)
[0081]
Next, the process proceeds to step S304, where it is determined whether the multiple ignition control mode flag FTig is “0”. The multiple ignition control mode flag FTig is initially set to “0”. The determination condition of step S304 is not satisfied, that is, the multiple ignition control mode flag FTig is set to “1”, and the deviation and variation in the average value DWave and dispersion value SW of the gravity center deviation amount of the combustion ion output are large. Sometimes, various correction controls are impossible, and the multiple ignition control mode mainly for flame generation is set, and this routine is terminated (see FIG. 12).
[0082]
Correction is made when the determination condition in step S304 described above is satisfied, that is, when the multiple ignition control mode flag FTig is “0” and the deviation and variation in the average value DWave and variance value SW of the center-of-gravity deviation amount of the combustion ion output are not so large. As control is possible, the process proceeds to step S305, and it is determined whether the counter j exceeds 16 combustion cycles. If the determination condition in step S305 is not satisfied, that is, if the counter j is as small as 16 combustion cycles or less, the process proceeds to step S306, and after the counter j is incremented by “1”, this routine is terminated.
[0083]
Here, when the determination condition of step S305 is satisfied, that is, when the counter j exceeds 16 combustion cycles, the process proceeds to step S307, where it is determined whether the average value W0ave of the count number without combustion ion output exceeds the predetermined value C1. The When the determination condition of step S307 is not satisfied, that is, when the average value W0ave of the count number without combustion ion output is as small as a predetermined value C1 or less, the generation state of the combustion ion output is regarded as being stable, and the routine proceeds to step S308. It is determined whether the average value W0ave of the counts without output is less than a predetermined value C2. When the determination condition of step S308 is not satisfied, that is, when the average value W0ave of the count number without combustion ion output is larger than the predetermined value C2, the stability of combustion ion output generation is determined to be “mediumly stable” and the process proceeds to step S306. The routine is terminated after the counter j is incremented by "1".
[0084]
When the determination condition in step S308 is satisfied, that is, when the average value W0ave of the count number without combustion ion output is as small as less than a predetermined value C2, it is determined that the stability of combustion ion output generation is “very stable” and the process proceeds to step S309. Then, it is determined whether the EGR correction amount DEGR is larger than 0 (zero). When the determination condition of step S309 is not satisfied, that is, when the EGR correction amount DEGR is 0 and the EGR correction is not performed, the process proceeds to step S306, and the routine is terminated after the counter j is incremented by "1". On the other hand, when the determination condition of step S309 is satisfied, that is, when the EGR correction amount DEGR is larger than 0 and the EGR correction is performed, the process proceeds to step S310, and the predetermined EGR amount DD is added to the EGR correction amount DEGR and the EGR correction amount DEGR is set. Will be increased.
[0085]
On the other hand, when the determination condition of step S307 is satisfied, that is, when the average value W0ave of the count number without combustion ion output is larger than a predetermined value C1, the generation state of the combustion ion output is assumed to be unstable, and the routine proceeds to step S311. It is determined whether the absolute value of the average value DWave of the output center-of-gravity deviation is less than a predetermined value C3. If the determination condition of step S311 is not satisfied, that is, if the absolute value of the average value DWave of the center-of-gravity deviation amount of the combustion ion output is larger than a predetermined value C3, the process proceeds to step S312 and the center-of-gravity deviation of the combustion ion output is determined. It is determined whether the quantity dispersion value SW is less than a predetermined value C4. When the determination condition of step S312 is not satisfied, that is, when the dispersion value SW of the center-of-gravity deviation amount of the combustion ion output is larger than the predetermined value C4, it is determined that various correction control is impossible and the process proceeds to step S313, and the multiple points The fire control mode flag FTig is set to “1”, and the multiple ignition control mode is set.
[0086]
Here, when the determination condition of step S312 is satisfied, that is, when the dispersion value SW of the center-of-gravity deviation amount of the combustion ion output is as small as less than the predetermined value C4, the variation is small and the process proceeds to step S314, where the absolute value of the fuel injection timing correction amount DTinj It is determined whether the value exceeds a predetermined value G1. If the determination condition in step S314 is not satisfied, that is, if the absolute value of the fuel injection timing correction amount DTinj is small below the predetermined value G1 and is outside the correction range, it is determined that various correction controls are impossible, and the process proceeds to step S313. The fire control mode flag FTig is set to “1”, and the multiple ignition control mode is set. On the other hand, when the determination condition of step S314 is satisfied, that is, when the absolute value of the fuel injection timing correction amount DTinj exceeds the predetermined value G1 and is within the correction range, the routine proceeds to step S315, where the fuel injection timing correction amount DTinj is output as the combustion ion output. Is calculated by an equation f (DWave) based on the average value DWave of the center-of-gravity deviation amounts (see FIG. 12).
[0087]
If the determination condition in step S311 is satisfied, that is, the absolute value of the average value DWave of the center-of-gravity deviation amount of the combustion ion output is less than a predetermined value C3, the process proceeds to step S316, and the EGR correction amount DEGR is set. It is determined whether the quantitative value G2 is exceeded. If the determination condition in step S316 is not satisfied, that is, if the EGR correction amount DEGR is small and not greater than the predetermined amount G2, the control proceeds to step S317 because various correction controls are impossible, and the multiple ignition control mode flag FTig Is set to “1” to enter the multiple ignition control mode. On the other hand, when the determination condition of step S316 is satisfied, that is, when the EGR correction amount DEGR exceeds the predetermined amount G2 and is within the correction range, the process proceeds to step S318, and the predetermined EGR amount DD is subtracted from the EGR correction amount DEGR. DEGR is decreased (see FIG. 12).
[0088]
After the processing in step S310, step S313, step S315, step S317, or step S318 described above, the process proceeds to step S319, and after the counter j is reset to “1”, this routine is terminated.
[0089]
As described above, in the spark ignition device of the present embodiment, the discharge control means achieved by the
[0090]
Further, in the spark ignition device of the present embodiment, the discharge control means generates at least a high voltage to the secondary winding 11b side of the
[0091]
Thus, the combustion state is determined based on whether or not combustion ions are generated between the spark gaps of the
[0092]
By the way, predetermined values C1 and C2 for determining the comparison with the average value W0ave of the combustion ion output no count in the combustion limit determination and control mode setting routine of the above embodiment, and the average value of the deviation of the center of gravity of the combustion ion output A predetermined value C3 to be compared with DWave, a predetermined value C4 to be compared with the dispersion value SW of the center-of-gravity deviation amount of the combustion ion output, a predetermined value G1 to be compared with the fuel injection timing correction amount DTinj, and an EGR correction amount DEGR The predetermined amount G2 may be stored in advance as a map value using the engine speed and load as parameters, corresponding to the fuel injection timing or ignition timing map of the internal combustion engine.
[0093]
Each correction control amount can be learned and stored as a map value. The combustion state determination may be performed only in a specific operation region. Further, when the operating condition changes transiently in the combustion state determination, the counter j may be reset to “0” and the determination may be made after the data is stabilized. In the combustion state determination, for example, the counter j may be reset to “0” every time the control condition is changed by switching between stratified combustion operation and homogeneous combustion operation. In such a spark ignition device, the discharge control means sets a determination value for each operating condition of the internal combustion engine, and implements at least one of selecting a correction procedure for each operating condition of the internal combustion engine. I can say that.
[0094]
Here, in the time chart of FIG. 10 described above, the spark ignition is performed four times as the number of multiple ignitions. However, as shown in FIG. You may make it detect an output and the combustion ion output after completion | finish of multiple ignition. At this time, the final combustion ion output reading (D) timing is set to, for example, ATDC (After Top Dead Center) 60 [° CA]. In the case of carrying out the present invention, the present invention is not necessarily limited to the combination with the multiple ignition control. The spark ignition in one combustion cycle is performed once, and the combustion during each energization in a plurality of combustion cycles is performed. The same determination may be performed based on the detection result of the ion output to perform correction control.
[0095]
In addition, under conditions where the correction control range of the fuel injection timing cannot be widened due to the engine speed and load of the internal combustion engine, instead of the fuel injection timing correction, A / F, in-cylinder airflow velocity, and intake air amount (intake amount) may be corrected and controlled by a swirl control valve or the like.
[0096]
Furthermore, depending on the engine speed of the internal combustion engine and the operating condition of the load, in addition to EGR correction control for stabilizing the combustion, A / F, intake air amount, in-cylinder airflow speed by a swirl control valve, etc., multiple ignition patterns The ignition timing may be corrected and controlled.
[0097]
In order to determine the stability of the combustion, in addition to the determination based on the dispersion value SW of the center-of-gravity deviation amount of the combustion ion output, the dispersion value of the count number W0i with no combustion ion output calculated for each combustion cycle is used. Even if the stability is determined or the stability is determined by both the dispersion value SW of the deviation amount of the center of gravity of the combustion ion output and the dispersion value of the count number W0i without the combustion ion output, the variation state of the combustion can be similarly determined. There is no need to specifically limit the dispersion value SW of the gravity center deviation amount of the combustion ion output.
[0098]
<Example 4>
FIG. 15 is based on the block diagram of FIG. 14 showing the processing procedure of the injection timing and ignition timing control in the
[0099]
In FIG. 14, first, based on various operating parameters according to the operating conditions of the direct injection engine, the basic injection timing T T in the basic injection timing calculation process S1, the target deviation value T 0 (map search), and the permissible values in the target deviation value calculation process S2. In the deviation value calculation process S3, an allowable deviation value K2 (map search) is calculated, in the ignition timing correction process S4, the ignition timing correction amount DTiG is calculated, and in the basic ignition timing calculation process S5, the basic ignition timing TS is calculated. Further, the measurement deviation value TDi for each cycle is detected in the output timing detection process S7 based on the ion current IION detected in the ion current detection process S6. As shown in FIG. 15, a target timing is set in advance in order to select fuel consumption priority or NOx (nitrogen oxide) reduction priority for each operating condition of the in-cylinder direct injection engine based on the set value of fuel injection timing. Yes.
[0100]
Next, in the timing deviation correction process S8 for achieving the first correction means, the target deviation value TO calculated in the target deviation value calculation process S2 and the measured deviation value TDi for each cycle detected in the output timing detection process S7 are used. A learning correction value DTG is calculated based on the average deviation value TDL of 32 cycles. Note that the learning correction value DTG calculated in the timing deviation correction process S8 is limited by the comparison result between an ignition timing correction amount DTiG and a predetermined value K3 in an ignition timing correction amount detection process S11 described later. Further, in the timing variation detection process S9, timing variations due to the 8-cycle variation value TDM based on the measurement deviation value TDi for each cycle calculated in the output timing detection process S7 are detected.
[0101]
In an allowable deviation correction process S10 that achieves the second correction means, an average deviation value TD of eight cycles based on the measured deviation value TDi for each cycle detected in the output timing detection process S7 and an allowable deviation value calculation process S3. The deviation excess correction value DTS is calculated based on the comparison result with the calculated allowable deviation value K2. The excessive deviation correction value DTS is limited in correction by the timing variation detection process S9 that achieves the first correction limiting means. Further, in the ignition timing correction amount detection process S11 that achieves the second correction limiting means, the 8-cycle variation value detected in the timing variation detection process S9 with respect to the ignition timing correction amount DTiG calculated in the ignition timing correction process S4. Taking into account timing variations due to TDM, the ignition timing correction amount DTiG is detected. Further, in the ignition timing interlock correction processing S12 for achieving the interlock correction means, the ignition timing correction amount correction TiG is corrected and limited by the timing variation detection processing S9 and the ignition timing correction amount detection processing S11 for achieving the third correction limiting means. .
[0102]
In the injection timing calculation process S13, the basic injection timing TT by the basic injection timing calculation process S1, the learning correction value DTG by the timing deviation correction process S8, the deviation excess correction value DTS by the allowable deviation correction process S10, and the ignition timing interlocking correction process. The effective injection timing TINJ is calculated by the ignition timing correction correction TiG obtained by multiplying the ignition timing correction amount DTiG by S12 by the limiting coefficient K1. In the ignition timing calculation process S14, the ignition timing correction amount DTiG multiplied by the basic ignition timing TS by the basic ignition timing calculation process S5 and the limiting coefficient K4 by the ignition timing correction amount detection process S11 for achieving the fourth correction limiting means. Thus, the effective ignition timing TTIG is calculated.
[0103]
Next, based on the flowchart of FIG. 16 showing the processing procedure of the injection timing and ignition timing control in the
[0104]
In FIG. 16, first, in step S401, the ignition timing correction amount DTiG and the measured deviation value TDi (i = 1 to 8) for each cycle are read based on various operating parameters according to the operating conditions of the direct injection engine. Here, the measurement deviation value TDi for each cycle is calculated by the table shown in FIG. It should be noted that, at the combustion ion output detection timing of FIG. 17, the “round white” symbol indicates ignition start, the “maru black” symbol indicates combustion ion output, the “elliptical white” symbol indicates the fuel distribution in the
[0105]
Next, the process proceeds to step S402, where the variation value TDM of 8 cycles of the measurement deviation value TDi for each cycle is subtracted from the measurement deviation maximum value Max (TDi) for each cycle from the measurement deviation minimum value Min (TDi) for each cycle. And calculated. Next, the process proceeds to step S403, where it is determined whether or not the variation value TDM of TDi for 8 cycles is less than “3”. When the determination condition of step S403 is satisfied, that is, when the variation value TDM of eight cycles of TDi is smaller than “3”, the process proceeds to step S404, and an allowable deviation correction process S10 for achieving the second correction means (see FIG. 14). The prohibition of correction by is released. In step S405, the limiting coefficient K1 is set to "1", and the limiting coefficient K4 is set to "1".
[0106]
On the other hand, if the determination condition in step S403 is not satisfied, that is, if the variation value TDM of eight cycles of TDi is as large as “3” or more, the process proceeds to step S406, and the allowable deviation correction process S10 (achieving the second correction means) Correction according to FIG. 14) is prohibited. In step S407, the limiting coefficient K1 is set to "0.1", and the limiting coefficient K4 is set to "0.5". After the process in step S405 or step S407, the process proceeds to step S408, and it is determined whether the absolute value of the ignition timing correction amount DTiG is less than a predetermined value K3. When the determination condition of step S408 is satisfied, that is, when the absolute value of the ignition timing correction amount DTiG is smaller than the predetermined value K3, the process proceeds to step S409, and timing deviation correction processing S8 for achieving the first correction means (see FIG. 14). The prohibition of correction by is released. In step S410, the limiting coefficient K1 is set to "1".
[0107]
On the other hand, when the determination condition of step S408 is not satisfied, that is, when the absolute value of the ignition timing correction amount DTiG is larger than the predetermined value K3, the process proceeds to step S411, and timing deviation correction processing S8 (achieving the first correction means) ( Correction according to FIG. 14) is prohibited. In step S412, the limiting coefficient K1 is set to "0". After the processing in step S410 or step S412, the process proceeds to step S413, where the ignition timing correction correction TiG is calculated by multiplying the limiting coefficient K1 by the ignition timing correction amount DTiG. Next, in step S414, the effective injection timing TINJ is calculated by adding the learning correction value DTG, the deviation excess correction value DTS, and the ignition timing correction correction TiG to the basic injection timing TT. Next, the routine proceeds to step S415, where the effective ignition timing TTIG is calculated by adding the basic ignition timing TS to the value obtained by multiplying the limiting coefficient K4 by the ignition timing correction amount DTiG, and this routine ends.
[0108]
Next, based on the flowchart of FIG. 18 showing a processing procedure of learning correction and deviation excess correction in the
[0109]
In FIG. 18, first, in step S501, based on various operating parameters according to the operating conditions of the direct injection engine, the measured deviation value TDi for each cycle by the table of FIG. 17, the basic injection timing TT, and the target deviation by map search of FIG. The value TO and the allowable deviation value K2 by the map search of FIG. 20 are read. Next, the process proceeds to step S502, where it is determined whether it is a correction start timing. When the determination condition in step S502 is satisfied, the process proceeds to step S503, and the cycle counter i is set to “1”. On the other hand, when the determination condition of step S502 is not satisfied, step S503 is skipped.
[0110]
Next, the process proceeds to step S504, and it is determined whether or not the cycle counter i exceeds “7”. If the determination condition of step S504 is satisfied, that is, if the cycle counter i exceeds “7”, that is, if it is the eighth cycle, the process proceeds to step S505, and the average deviation value TD for eight cycles becomes the measured deviation value TDi for each cycle. The sum Σ (TDi) is calculated by dividing by 8. In step S506, the deviation value deviation Δ is calculated by subtracting the 8-cycle average deviation value TD calculated in step S505 from the target deviation value TO.
[0111]
Next, the process proceeds to step S507, and it is determined whether the correction is permitted. When the determination condition in step S507 is satisfied, the process proceeds to step S508, and it is determined whether the deviation value deviation Δ calculated in step S506 exceeds the allowable deviation value K2. When the determination condition in step S508 is satisfied, that is, when the deviation value deviation Δ exceeds the allowable deviation value K2, the process proceeds to step S509, the deviation excess correction value DTS is set to a predetermined value K3, and the cycle counter i is set to “1”. Set. On the other hand, when the determination condition of step S508 is not satisfied, that is, when the deviation value deviation Δ is as small as the allowable deviation value K2 or less, step S509 is skipped.
[0112]
Next, the routine proceeds to step S510, where it is determined whether the deviation value deviation Δ is less than the allowable deviation value K2. When the determination condition of step S510 is satisfied, that is, when the deviation value deviation Δ is smaller than the allowable deviation value K2, the process proceeds to step S511, the deviation excess correction value DTS is set to a predetermined value −K3, and the cycle counter i is “1”. Set to On the other hand, when the determination condition of step S507 is not satisfied, that is, when the correction is not permitted, or when the determination condition of step S510 is not satisfied, that is, when the deviation value deviation Δ is equal to the allowable deviation value K2, the process proceeds to step S512. The excessive deviation correction value DTS is set to “0”.
[0113]
After the processing in step S511 or step S512, the process proceeds to step S513, and it is determined whether the learning is permitted. When the determination condition of step S513 is satisfied, the process proceeds to step S514, and it is determined whether the cycle counter i exceeds “31”. If the determination condition of step S514 is satisfied, that is, if the cycle counter i exceeds “31”, that is, if it is the 32nd cycle, the process proceeds to step S515, and the average deviation value TDL of 32 cycles becomes the measured deviation value TDi of each cycle. Calculated by dividing the sum Σ (TDi) by 32. Next, the process proceeds to step S516, where the learning correction value deviation DDTG is calculated by subtracting the 32-cycle average deviation value TDL calculated in step S515 from the target deviation value TO. Further, the cycle counter i is set to “1”.
[0114]
Next, the process proceeds to step S517. After the learning correction value deviation DDTG is added to the learning correction value DTG to update the learning correction value DTG, the process proceeds to step S518. Here, when the determination condition of step S504 is not satisfied, that is, when the cycle counter i is as small as “7” or less, or when the determination condition of step S513 is not satisfied, that is, when the learning is not permitted, or in step S514. Even when the determination condition is not satisfied, that is, when the cycle counter i is smaller than “31”, the process proceeds to step S518. In step S518, the cycle counter i is incremented by “+1”, and this routine ends.
[0115]
Next, the processing results of the injection timing and ignition timing control in the spark ignition device of the present embodiment will be described with reference to FIGS. Here, FIG. 21 is a time chart showing a transition state of the average deviation value with respect to the target deviation value based on the timing deviation correction process S8 of FIG. 14, and FIG. 22 shows the target deviation value based on the allowable deviation correction process S10 of FIG. It is a time chart which shows the transition state of an average deviation value.
[0116]
In FIG. 21, the average deviation value TD of 8 cycles and the average deviation value TDL of 32 cycles based on the measured deviation value TDi for each cycle deviate from the target deviation value TO. At this time, when there is no correction, even if the learning value update is executed after learning is permitted, the correction is not performed, so that the average deviation values TD and TDL are further away from the target deviation value TO. On the other hand, when there is correction, the average deviation values TD and TDL are appropriately corrected in the direction of the target deviation value TO based on the learning correction value deviation DDTG at the execution timing of learning value update after learning is permitted. It becomes.
[0117]
In FIG. 22, the average deviation value TD for eight cycles based on the measured deviation value TDi for each cycle deviates from the target deviation value TO. At this time, when there is no correction, no correction is made even if the average deviation value TD exceeds the allowable deviation value ± K2. On the other hand, when there is correction, the average deviation values TD and TDL are appropriately corrected in the direction of the target deviation value TO based on the deviation excess correction value DTS at the timing of crossing the allowable deviation value ± K2.
[0118]
Thus, the spark ignition device of the present embodiment is connected to the
[0119]
That is, the fuel injection timing is corrected so that the amount of deviation between the combustion ion generation timing detected by the ignition plug 10 of the direct injection engine and the target timing set in advance for each operating condition is minimized. The fuel injection timing is corrected so as to be within an allowable range set in advance for each operating condition. As a result, even when a deviation occurs due to changes over time, product tolerances, etc., relative to the timing at which the injected fuel reaches the combustible range by the
[0120]
Further, the spark ignition device of the present embodiment further sets the fuel injection timing and the ignition timing for each operating condition of the in-cylinder direct injection engine, and corrects the ignition timing according to other operating condition changes. When the correction amount of the ignition timing is larger than a predetermined value set in advance by the
[0121]
The spark ignition device of the present embodiment further detects a variation value of the generation timing of combustion ions, and when this value exceeds a predetermined value set in advance, the correction of the ignition timing is prohibited or the correction amount is set. The fourth correction limiting means achieved by the
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a spark ignition device according to a first example and a second example of an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart showing a processing procedure of spark ignition control in an ECU used in the spark ignition device according to the first example of the embodiment of the present invention;
FIG. 3 is a time chart showing transition states of various signals and the like corresponding to the processing of FIG. 2;
FIG. 4 is a flowchart showing a modification of the processing procedure of spark ignition control in the ECU used in the spark ignition device according to the first example of the embodiment of the present invention;
FIG. 5 is a time chart showing transition states of various signals and the like corresponding to an in-cylinder direct injection engine to which a spark ignition device according to a second example of the embodiment of the present invention is applied;
FIG. 6 is a schematic configuration diagram showing a spark ignition device according to a third example of the embodiment of the present invention.
FIG. 7 is an explanatory diagram showing combustion ion output detection timing in the spark ignition device according to the third example of the embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a table showing presence / absence of combustion ion output corresponding to FIG.
FIG. 9 is a flowchart showing a processing procedure of combustion limit determination and control mode setting in a microcomputer in the ECU used in the spark ignition device according to the third example of the embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a time chart showing transition states of various signals and the like due to multiple ignition in the spark ignition device according to the third example of the embodiment of the present invention;
FIG. 11 is a table showing the center-of-gravity shift amount of combustion ion output and the count number without combustion ion output with respect to the detection pattern calculated by the processing procedure of FIG. 9;
FIG. 12 is a table collectively showing control modes set in the processing procedure of FIG. 9;
FIG. 13 is a time chart showing transition states of various signals and the like when the number of multiple ignitions is decreased in the spark ignition device according to the third example of the embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a block diagram showing a processing procedure of injection timing and ignition timing control in a microcomputer in the ECU used in the spark ignition device according to the fourth example of the embodiment of the present invention;
FIG. 15 is a characteristic diagram showing engine performance at the time of fuel injection timing change in a direct injection engine to which a spark ignition device according to a fourth example of the embodiment of the present invention is applied;
FIG. 16 is a flowchart showing a processing procedure of injection timing and ignition timing control in a microcomputer in the ECU used in the spark ignition device according to the fourth example of the embodiment of the present invention;
FIG. 17 is a table for calculating a measurement deviation value for each cycle corresponding to the combustion ion output detection timing in the processing of FIG.
FIG. 18 is a flowchart showing a processing procedure of learning correction and excessive deviation correction in a microcomputer in the ECU used in the spark ignition device according to the fourth example of the embodiment of the present invention;
FIG. 19 is a map for calculating a target deviation value in FIG.
FIG. 20 is a map for calculating an allowable deviation value in FIG.
FIG. 21 is a time chart showing a transition state of an average deviation value with respect to a target deviation value based on the timing deviation correction process of FIG.
FIG. 22 is a time chart showing a transition state of an average deviation value with respect to a target deviation value based on the allowable deviation correction process of FIG.
[Explanation of symbols]
10 Spark plug
11 Ignition coil
11a Primary winding
11b Secondary winding
12 battery
13 Power transistor (switching element)
20 ECU (electronic control unit)
21 Oscillator
22 AND gate
31 Ion current detection resistor
32 amplifier
33 Low-pass filter
34 Comparator
Claims (9)
点火コイルの1次巻線側に直列に接続されたスイッチング素子を所定のデューティ比にてオン/オフ制御し、前記点火コイルの2次巻線側に高電圧を繰返し発生自在な高電圧発生手段と、
前記点火コイルの2次巻線側に接続された前記点火プラグの火花ギャップ間で放電火花発生による火炎生成の際の燃焼イオンを検出するイオン検出手段と、
前記高電圧発生手段にて前記スイッチング素子をオン/オフ制御する期間を前記内燃機関の膨張行程における前記イオン検出手段による前記燃焼イオンの検出状況に基づき設定する放電制御手段とを具備し、
前記放電制御手段は、前記イオン検出手段による前記燃焼イオンの発生タイミング及び終了タイミングまたは前記燃焼イオンの発生期間の検出状況に基づく前記燃焼イオンの発生タイミングのずれ量または終了タイミングのずれ量に応じて筒内直噴エンジンに対する噴射燃料の前記点火プラグへの到達タイミングのずれ量を求め、このずれ量に応じて燃料噴射タイミング、燃料噴射量、スワール(Swirl)開度による筒内気流速度、吸入空気量のうち少なくとも何れか1つを補正制御することを特徴とする火花点火装置。 A spark plug disposed in a cylinder head forming a combustion chamber of an internal combustion engine;
High voltage generating means capable of ON / OFF control a switching element connected in series to the primary winding side of the ignition coil at a predetermined duty ratio and repeatedly generating a high voltage on the secondary winding side of the ignition coil When,
Ion detection means for detecting combustion ions at the time of flame generation due to discharge spark generation between the spark gaps of the spark plug connected to the secondary winding side of the ignition coil;
Discharge control means for setting a period during which the switching element is turned on / off by the high voltage generation means based on the detection state of the combustion ions by the ion detection means in the expansion stroke of the internal combustion engine,
The discharge control means is responsive to a deviation amount of the combustion ion generation timing or an end timing deviation based on the detection timing of the combustion ion generation timing and completion timing or the combustion ion generation period by the ion detection means. The deviation amount of the arrival timing of the injected fuel to the ignition plug with respect to the in-cylinder direct injection engine is obtained, and the fuel injection timing, the fuel injection amount, the in-cylinder airflow velocity by the swirl opening, the intake air according to the deviation amount A spark ignition device characterized in that at least one of the quantities is corrected and controlled .
点火コイルの1次巻線側に直列に接続されたスイッチング素子を所定のデューティ比にてオン/オフ制御し、前記点火コイルの2次巻線側に高電圧を繰返し発生自在な高電圧発生手段と、
前記点火コイルの2次巻線側に接続された前記点火プラグの火花ギャップ間で放電火花発生による火炎生成の際の燃焼イオンを検出するイオン検出手段と、
前記高電圧発生手段にて前記スイッチング素子をオン/オフ制御する期間を前記内燃機関の膨張行程における前記イオン検出手段による前記燃焼イオンの検出状況に基づき設定する放電制御手段とを具備し、
前記放電制御手段は、前記高電圧発生手段で前記スイッチング素子のオン/オフ制御による火花点火後に前記点火コイルの2次巻線側への高電圧を少なくとも1回以上発生させたとき、前記イオン検出手段による正常時、前記燃焼イオンが流れると予測される期間またはクランク角範囲の複数の検出区間での前記燃焼イオンの検出状況に基づき判定した燃焼安定度に応じてEGR(Exhaust Gas Recirculation:排気ガス再循環)量、A/F(Air-Fuel Ratio:空燃比)、スワール開度による筒内気流速度、多重点火パターン、点火時期のうち少なくとも何れか1つを補正制御することを特徴とする火花点火装置。 A spark plug disposed in a cylinder head forming a combustion chamber of an internal combustion engine;
High voltage generating means capable of ON / OFF control a switching element connected in series to the primary winding side of the ignition coil at a predetermined duty ratio and repeatedly generating a high voltage on the secondary winding side of the ignition coil When,
Ion detection means for detecting combustion ions at the time of flame generation due to discharge spark generation between the spark gaps of the spark plug connected to the secondary winding side of the ignition coil;
Discharge control means for setting a period during which the switching element is turned on / off by the high voltage generation means based on the detection state of the combustion ions by the ion detection means in the expansion stroke of the internal combustion engine,
The discharge control means detects the ion when the high voltage generation means generates a high voltage to the secondary winding side of the ignition coil at least once after the spark ignition by the on / off control of the switching element. EGR (Exhaust Gas Recirculation: exhaust gas according to the combustion stability determined based on the detection state of the combustion ions in a plurality of detection intervals in the crank angle range or a period during which the combustion ions are predicted to flow normally It is characterized by correcting and controlling at least one of a recirculation amount, an A / F (Air-Fuel Ratio), an in-cylinder airflow speed by a swirl opening, a multiple ignition pattern, and an ignition timing. Spark ignition device.
点火コイルの1次巻線側に直列に接続されたスイッチング素子をオン/オフ制御し、前記点火コイルの2次巻線側に高電圧を発生する高電圧発生手段と、
前記点火コイルの2次巻線側に接続された前記点火プラグの火花ギャップ間で放電火花発生による火炎生成の際の燃焼イオンを検出するイオン検出手段と、
前記高電圧発生手段にて前記スイッチング素子をオン/オフ制御する期間を前記内燃機関の膨張行程における前記イオン検出手段による前記燃焼イオンの検出状況に基づき設定する放電制御手段とを具備し、
前記放電制御手段は、前記イオン検出手段による前記燃焼イオンの発生タイミング及び終了タイミングまたは前記燃焼イオンの発生期間の検出状況に基づく前記燃焼イオンの発生タイミングのずれ量または終了タイミングのずれ量に応じて筒内直噴エンジンに対する噴射燃料の前記点火プラグへの到達タイミングのずれ量を求め、このずれ量に応じて燃料噴射タイミング、燃料噴射量、スワール開度による筒内気流速度、吸入空気量のうち少なくとも何れか1つを補正制御することを特徴とする火花点火装置。A spark plug disposed in a cylinder head forming a combustion chamber of an internal combustion engine;
High voltage generating means for controlling on / off of a switching element connected in series to the primary winding side of the ignition coil and generating a high voltage on the secondary winding side of the ignition coil;
Ion detection means for detecting combustion ions at the time of flame generation due to discharge spark generation between the spark gaps of the ignition plug connected to the secondary winding side of the ignition coil;
Discharge control means for setting a period during which the switching element is on / off controlled by the high voltage generation means based on the detection state of the combustion ions by the ion detection means in the expansion stroke of the internal combustion engine,
The discharge control means is responsive to the generation timing and the end timing of the combustion ions by the ion detection means or the deviation amount of the combustion ion generation timing or the end timing based on the detection status of the combustion ion generation period. The amount of deviation in the arrival timing of the injected fuel to the ignition plug with respect to the direct injection engine is calculated, and the fuel injection timing, the fuel injection amount, the in-cylinder airflow speed due to the swirl opening, and the intake air amount are determined according to the amount of deviation. A spark ignition device characterized in that at least one of them is corrected and controlled.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000281102A JP4368510B2 (en) | 1999-10-21 | 2000-09-18 | Spark ignition device |
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29946399 | 1999-10-21 | ||
| JP2000-15910 | 2000-01-25 | ||
| JP2000015910 | 2000-01-25 | ||
| JP11-299463 | 2000-01-25 | ||
| JP2000281102A JP4368510B2 (en) | 1999-10-21 | 2000-09-18 | Spark ignition device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001280229A JP2001280229A (en) | 2001-10-10 |
| JP4368510B2 true JP4368510B2 (en) | 2009-11-18 |
Family
ID=27338308
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000281102A Expired - Fee Related JP4368510B2 (en) | 1999-10-21 | 2000-09-18 | Spark ignition device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4368510B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103244332A (en) * | 2013-04-26 | 2013-08-14 | 朱辉 | Multi-cylinder engine ignition system |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005073548A1 (en) * | 2004-02-02 | 2005-08-11 | Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha | Operation controller for engine, vehicle with the operation controller, method for calculating center of gravity ofcombustion in engine, and operation control method for engine |
| BRPI0711951B1 (en) * | 2006-05-18 | 2018-12-11 | Ambixtra (Pty) Ltd. | method for monitoring at least one parameter associated with a gaseous substance in a chamber without igniting the gaseous substance |
| JP2008261230A (en) * | 2007-04-10 | 2008-10-30 | Mazda Motor Corp | Engine combustion state detection device |
| JP4830967B2 (en) * | 2007-05-14 | 2011-12-07 | マツダ株式会社 | Engine combustion state detection device |
| JP4978737B2 (en) | 2010-01-08 | 2012-07-18 | トヨタ自動車株式会社 | Ignition control system for internal combustion engine |
| JP4952818B2 (en) | 2010-04-07 | 2012-06-13 | 三菱電機株式会社 | Ignition control device for internal combustion engine having ignition diagnosis function |
| JP6577772B2 (en) * | 2015-07-07 | 2019-09-18 | 株式会社Soken | Control device for internal combustion engine |
| WO2019064932A1 (en) * | 2017-09-29 | 2019-04-04 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | Device for controlling internal combustion engine and method for controlling internal combustion engine |
| JP6856050B2 (en) * | 2018-04-25 | 2021-04-07 | トヨタ自動車株式会社 | Internal combustion engine and hybrid vehicle equipped with it |
| JP7077811B2 (en) | 2018-06-19 | 2022-05-31 | 株式会社デンソー | Internal combustion engine ignition control system |
| WO2021095505A1 (en) * | 2019-11-14 | 2021-05-20 | 日立Astemo株式会社 | Control device for internal combustion engine |
| JP7468247B2 (en) * | 2020-08-21 | 2024-04-16 | 株式会社デンソー | Ignition device for internal combustion engines |
| CN114544019A (en) * | 2022-02-27 | 2022-05-27 | 扬州市文天网络科技有限公司 | Flame probe fusing flame ion effect and thermoelectromotive force and detection method |
-
2000
- 2000-09-18 JP JP2000281102A patent/JP4368510B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103244332A (en) * | 2013-04-26 | 2013-08-14 | 朱辉 | Multi-cylinder engine ignition system |
| CN103244332B (en) * | 2013-04-26 | 2016-03-02 | 朱辉 | Multi-cylinder engine ignition system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2001280229A (en) | 2001-10-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4368510B2 (en) | Spark ignition device | |
| US7690352B2 (en) | System and method of selecting data content of ionization signal | |
| US6629520B2 (en) | Ignition apparatus for internal combustion engine | |
| US6980903B2 (en) | Exhaust gas control using a spark plug ionization signal | |
| US7021287B2 (en) | Closed-loop individual cylinder A/F ratio balancing | |
| US7137382B2 (en) | Optimal wide open throttle air/fuel ratio control | |
| US7104043B2 (en) | Closed loop cold start retard spark control using ionization feedback | |
| US7134423B2 (en) | Ignition diagnosis and combustion feedback control system using an ionization signal | |
| US7086382B2 (en) | Robust multi-criteria MBT timing estimation using ionization signal | |
| US7013871B2 (en) | Closed loop MBT timing control using ionization feedback | |
| JP4420950B2 (en) | Combustion state detection device for internal combustion engine | |
| KR101966295B1 (en) | Ignition control system | |
| JPH06272608A (en) | Internal combustion engine control device | |
| CN110300845B (en) | Ignition control system | |
| JP2010065548A (en) | Internal combustion engine control device | |
| JP3552142B2 (en) | Engine pre-ignition suppression device | |
| US6752122B2 (en) | Combustion control apparatus and method for spark-ignited internal combustion engine | |
| US11591997B2 (en) | Internal-combustion-engine ignition apparatus | |
| JP2010025039A (en) | Combustion abnormal state discriminating device | |
| JP2652550B2 (en) | Continuous ignition control system for internal combustion engine | |
| US11393622B2 (en) | Ignition apparatus | |
| JP6677497B2 (en) | Control device for internal combustion engine | |
| JPS5915675A (en) | Ignition timing controller of internal-combustion engine | |
| JP6577772B2 (en) | Control device for internal combustion engine | |
| JP2006329011A (en) | Fuel cut control device for internal combustion engine |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20061025 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090616 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090729 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20090825 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20090826 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120904 Year of fee payment: 3 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |