内燃機関の点火制御装置
【課題】この発明は、内燃機関の点火制御装置に関し、電極消耗の抑制及び着火性の確保を両立することのできる内燃機関の点火制御装置を提供することを目的とする。
【解決手段】内燃機関の点火制御装置であって、放電により内燃機関の混合気に点火する点火手段と、前記点火手段に供給される放電エネルギーを検出する放電エネルギー検出手段と、放電開始時の容量放電後において、前記点火手段に供給される放電エネルギーが閾値を下回った場合に、再放電が発生することを判定する再放電判定手段と、前記再放電が発生する場合に、前記点火手段に供給される放電エネルギーを遮断する放電遮断手段と、を備える。
【解決手段】内燃機関の点火制御装置であって、放電により内燃機関の混合気に点火する点火手段と、前記点火手段に供給される放電エネルギーを検出する放電エネルギー検出手段と、放電開始時の容量放電後において、前記点火手段に供給される放電エネルギーが閾値を下回った場合に、再放電が発生することを判定する再放電判定手段と、前記再放電が発生する場合に、前記点火手段に供給される放電エネルギーを遮断する放電遮断手段と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、内燃機関の点火制御装置に係り、特に、放電により火花点火させる点火プラグを備えた内燃機関の点火制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば、特許文献１に開示されるように、火花放電により混合気に点火する点火プラグを備えた内燃機関が知られている。また、本公報には、エンジン回転数やエンジン負荷をパラメータとするマップを用いて火花点火継続時間を算出し、火花放電継続時間の経過後、強制的に火花放電を遮断する点火制御装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−２０２０４０号公報
【特許文献２】特開２００８−８８９４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この度、本願発明者は、鋭意研究を進めた結果、点火プラグの電極消耗の主要因の一つが、放電後半の着火性に寄与しない再放電（放電開始時の最初の容量放電後、誘導放電に移行し、その後、再び発生する容量放電）の繰り返しにあることを見出した。上記従来の点火制御装置では、この再放電について何ら考慮されていないため、再放電の繰り返しによる電極消耗が懸念される。また、上記従来の点火制御装置では、エンジン回転数やエンジン負荷に応じた火花放電継続時間をマップから選択しているに過ぎない。火花放電継続時間は、点火プラグの個体差や経年変化などによっても異なり、着火性が十分でない場合も考えられる。そのため、火花放電継続時間に従って放電を制御するだけでは、電極消耗及び着火性の観点から最適とは言えない。
【０００５】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、電極消耗の抑制及び着火性の確保を両立することのできる内燃機関の点火制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の発明は、上記の目的を達成するため、内燃機関の点火制御装置であって、
放電により内燃機関の混合気に点火する点火手段と、
前記点火手段に供給される放電エネルギーを検出する放電エネルギー検出手段と、
放電開始時の容量放電後において、前記点火手段に供給される放電エネルギーが閾値を下回った場合に、再放電が発生することを判定する再放電判定手段と、
前記再放電が発生する場合に、前記点火手段に供給される放電エネルギーを遮断する放電遮断手段と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
また、第２の発明は、第１の発明において、
着火に必要な必要放電期間を複数の運転状態について記憶した記憶手段、を更に備え、
前記放電遮断手段は、運転状態に応じた前記必要放電期間の経過後であって、前記再放電が発生する場合に、前記点火手段に供給される放電エネルギーを遮断すること、を特徴とする。
【０００８】
また、第３の発明は、第１又は第２の発明において、
前記放電遮断手段は、
前記点火手段に供給される放電エネルギーを発生させる点火エネルギーを充電する充電手段を備え、前記充電手段により前記点火エネルギーを充電することで、前記点火手段に供給される放電エネルギーを遮断すること、を特徴とする。
【０００９】
また、第４の発明は、第１乃至第３の発明のいずれかにおいて、
前記放電遮断手段は、前記必要放電期間の経過前に前記再放電が発生する場合には、前記必要放電期間の経過時に、前記点火手段に供給される放電エネルギーを遮断すること、を特徴とする。
【００１０】
また、第５の発明は、第３の発明において、
前記放電遮断手段は、
クランク角が膨張行程後半の所定角を超えているか否かを判定する充電終了判定手段と、前記クランク角が膨張行程後半の所定角を超えている場合に、前記充電手段による前記点火エネルギーの充電を終了する充電終了手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
第１の発明によれば、放電開始時の容量放電後において、点火手段に供給される放電エネルギーが閾値を下回った場合に、再放電が発生すると判定し、点火手段に供給される放電エネルギーを遮断する。そのため、放電後半の着火性に寄与しない再放電の繰り返しを抑制することができ、再放電の繰り返しによる電極消耗を抑制することができる。特に過給域は、充填効率が高く再放電エネルギーが大きく、電極消耗が激しい領域であるため、このような領域における電極消耗を効果的に抑制することができる。また、再放電が発生しない場合には、放電期間を長く確保することができる。このため、本発明によれば、電極消耗の抑制及び着火性の確保を両立することができる。
【００１２】
第２の発明によれば、運転状態に応じた必要放電期間の経過後であって、再放電が発生する場合に、点火手段に供給される放電エネルギーを遮断する。そのため、運転状態に応じた必要放電期間を確保できる。さらに、運転状態に応じた必要放電期間の経過後であっても、再放電が発生するまで放電期間を長く確保することができる。その結果、高着火性が求められるリーン燃焼時においても、放電期間を十分に確保することが可能となり、運転限界が狭まることを防止することができる。このため、本発明によれば、電極消耗の抑制及び着火性の確保を両立することができる。
【００１３】
第３の発明によれば、放電エネルギーを発生させる点火エネルギーを充電することで、点火手段に供給される放電エネルギーを遮断する。このため、本発明によれば、放電エネルギーを好適に遮断できるとともに、次の放電に備えて充電することができる。
【００１４】
第４の発明によれば、必要放電期間の経過前に再放電が発生する場合には、必要放電期間の経過時に、点火手段に供給される放電エネルギーを遮断する。このため、本発明によれば、必要放電期間を確保できると共に、その期間経過後に発生する再放電の繰り返しを未然に防止することができる。
【００１５】
第５の発明によれば、クランク角が膨張行程後半の所定角を超えている場合に、充電手段による点火エネルギーの充電を終了する。膨張行程後半は、筒内圧力が低下し、放電切れ及び再放電が起きにくい時期である。また、再充電期間として十分な時期である。このため、本発明によれば、再放電を防止しつつ充電を終了させて、次の放電に備えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の形態のシステム構成を説明するための概略構成図である。
【図２】点火プラグ１２に生じる再放電について説明するための図である。
【図３】再放電エネルギーが高い電極消耗が激しい領域であるかを判定するために、ＥＣＵ５０が実行する制御ルーチンのフローチャートである。
【図４】再放電を検出して放電遮断を開始するために、ＥＣＵ５０や装置３４〜４０が実行する制御ルーチンのフローチャートである。
【図５】エンジン回転数ＮＥ及び充填効率ＫＬに対応する必要放電期間τｍｉｎを定めたマップである。
【図６】放電を遮断するために、ＥＣＵ５０や装置３４〜４０が実行する制御ルーチンのフローチャートである。
【図７】本実施形態の制御例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。尚、各図において共通する要素には、同一の符号を付して重複する説明を省略する。
【００１８】
実施の形態．
［システム構成］
図１は、本発明の実施の形態のシステム構成を説明するための概略構成図である。図１に示すシステムは、内燃機関（以下、単にエンジンという。）１０を備えている。エンジン１０は、各気筒に点火プラグ１２を備えた火花点火式の４ストロークエンジンである。図１には１つの気筒のみが描かれているが、車両用のエンジン１０は、一般的に複数の気筒を有している。また、各気筒には、燃料を筒内に直接噴射する燃料噴射弁（図示省略）が取り付けられている。なお、本発明は、筒内噴射式の内燃機関に限らず、吸気ポート内に燃料を噴射するポート噴射式の内燃機関にも同様に適用可能である。
【００１９】
また、各気筒には、吸気通路１６および排気通路１８が接続されている。吸気通路１６の入口付近には、エアクリーナ２０が設けられている。エアクリーナ２０の下流には、吸気通路１６に吸入される新気の流量に応じた吸入空気量ＧＡを出力するエアフローメータ２２が取り付けられている。
【００２０】
エアフローメータ２２の下流には、過給機２４が設けられている。過給機２４は、コンプレッサ２４ａとタービン２４ｂを備えている。コンプレッサ２４ａとタービン２４ｂとは、連結軸によって一体に連結されている。コンプレッサ２４ａは、タービン２４ｂに入力される排気ガスの排気エネルギーによって回転駆動される。
【００２１】
コンプレッサ２４ａの下流には、コンプレッサ２４ａで圧縮された新気を冷却するためのインタークーラ（図示省略）が設けられている。インタークーラの下流には、スロットルバルブ２６が設けられている。スロットルバルブ２６下流の吸気通路１６は、分岐して各気筒に接続されている。
【００２２】
また、排気通路１８には、過給機２４のタービン２４ｂが設けられている。また、タービン２４ｂの下流には、排気ガスを浄化するための触媒（図示省略）が配置されている。触媒には、例えば三元触媒が用いられる。
【００２３】
本実施形態のシステムは、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）５０を更に備えている。ＥＣＵ５０の入力部には、上述したエアフローメータ２２の他、クランク角ＣＡを検出するためのクランク角センサ２８等の各種センサが接続されている。また、ＥＣＵ５０の出力部には、上述した点火プラグ１２、燃料噴射弁、スロットルバルブ２６等の各種アクチュエータが接続されている。ＥＣＵ５０は、各種センサの出力に基づき、所定のプログラムに従って各種アクチュエータを作動させることにより、エンジン１０の運転状態を制御する。なお、ＥＣＵ５０は、クランク角ＣＡと吸入空気量ＧＡに基づいてエンジン回転数ＮＥと充填効率ＫＬを算出することができる。
【００２４】
[点火プラグにおける放電]
図１に示すとおり、点火プラグ１２は、エンジン１０のシリンダヘッド等に取り付けられ、電極部が燃焼室３０内に露出した状態で配置されている。点火プラグ１２には、高電圧の放電エネルギーを発生させる点火コイル３２が接続されている。点火コイル３２には、点火プラグ１２の放電電圧を計測するためのプラグ放電電圧計測器３４が接続されている。プラグ放電電圧計測器３４には、再放電判定装置３６が接続されており、プラグ放電電圧計測器３４により計測された放電電圧は、再放電判定装置３６に入力される。再放電判定装置３６には、放電遮断実行装置３８が接続されており、再放電判定装置３６により判定された判定結果は、放電遮断実行装置３８に入力される。放電遮断実行装置３８の出力部には、充電終了判定装置４０の入力部が接続されている。充電終了判定装置４０の出力部には、点火コイル３２の入力部が接続されている。また、ＥＣＵ５０の出力部には、再放電判定装置３６、放電遮断実行装置３８および充電終了判定装置４０が接続されている。
【００２５】
本実施形態のシステムにおいて、点火プラグ１２には、プラグの中心を貫く絶縁碍子に包まれた中心電極と接地電極とが、隙間（プラグギャップ）を空けて設けられている。点火プラグ１２は、放電により電極間に火花を発生させて混合気に点火する。具体的には、高圧縮された混合気内で、点火コイル３２により昇圧された高電圧が、プラグギャップ間の絶縁を破壊することにより火花放電が発生する。火花放電は、圧縮上死点近傍における放電開始後、最初に生じる容量放電と、その後生じる誘導放電との２つの成分を含んでいる。容量放電は、コンデンサに蓄えられた静電エネルギーの放出によるものであり、大電流が短時間に流れる。誘導放電は、コイルに蓄えられた電磁エネルギーの放出によるものであり、容量放電に比して小電流が長時間継続して流れる。
【００２６】
なお、火花放電を発生させる点火回路（点火コイル、コンデンサ、バッテリ、トランジスタ等を含む構成）は、例えば、特開２００２−２０２０４０号公報などに記載されている公知のものであるため、その詳細な説明は省略する。このような点火回路は、点火エネルギーの充電（コンデンサへの電荷の蓄積やバッテリへの蓄電等）により放電を遮断することができる。
【００２７】
ところで、点火プラグ１２には、放電による電極消耗が生じるため、その抑制が望まれる。本願発明者は、鋭意研究を進めた結果、電極消耗の主要因の一つが、放電後半の着火性に寄与しない再放電の繰り返しにあることを見出した。再放電とは、放電開始の際の最初の容量放電後、誘導放電に移行し、その後、再び容量放電が発生する現象をいう。
【００２８】
図２は、点火プラグ１２に生じる再放電について説明するための図である。圧縮上死点近傍の時刻ｔ０において火花放電が開始される。最初の容量放電後は、誘導放電に移行し放電が継続する。しかし、その後、電圧が閾値Ｖｔｈｒを下回る時刻ｔ１において、再び容量放電が発生する（図２（Ａ））。この容量放電が再放電である。図２に示す通り、再放電は、その後も繰り返し発生する。繰り返し発生する再放電を放置すれば、電極消耗の悪化が懸念される。
【００２９】
［実施の形態における特徴的制御］
そこで、本実施形態のシステムでは、放電開始時の容量放電後において、点火プラグ１２に供給される放電エネルギー（放電電圧）を随時検出し、放電エネルギーが閾値Ｖｔｈｒを下回る場合に再放電が発生すると判定し、点火プラグ１２に供給される放電エネルギーを遮断することで、電極消耗を抑制することとした。
【００３０】
加えて、過給域は、充填効率ＫＬが高く再放電エネルギーが大きく、再放電の繰り返しによる電極消耗が激しい領域である。よって、このような領域における電極消耗の抑制が特に求められる。一方で、電極消耗を低減するために放電エネルギーを下げれば、高着火性が求められるリーン燃焼運転時の着火性悪化が懸念される。そこで、本実施形態のシステムでは、過給域における電極消耗の抑制、リーン燃焼における着火性の確保をも考慮した。以下、本実施形態のシステムにおけるＥＣＵ５０及び装置３４〜４０が実行する制御ルーチンについて、図３〜図６を用いて説明する。
【００３１】
図３は、再放電エネルギーが高く電極消耗が激しい領域であるか否かを判定するために、ＥＣＵ５０が実行する制御ルーチンのフローチャートである。図２に示すルーチンでは、充填効率ＫＬが所定値よりも高いか否かを判定する（ステップＳ１００）。発明者の知見によれば、充填効率と再放電エネルギーの大きさに相関があることが分かっている。そのため、所定値としては、充填効率の高い領域を示す値（一例として８０％程度）が用いられる。判定条件が成立する場合は、過給域などの充填効率が高い領域であり、電極消耗が激しい領域であると判断される。なお、充填効率ＫＬが所定値よりも低い場合は、再放電の発生率又はその影響が少ないと判断される。この場合、ステップＳ１１０以降の処理をキャンセルし処理量を軽減できる。
【００３２】
図４は、再放電を検出して放電遮断を開始するために、ＥＣＵ５０や装置３４〜４０が実行する制御ルーチンのフローチャートである。図４に示すルーチンは、ステップＳ１００の判定条件が成立した場合に実行される。まず、再放電の検出に際して、放電電圧Ｖが読み込まれる（ステップＳ１１０）。放電電圧Ｖは、プラグ放電電圧計測器３４により計測された計測値である。プラグ放電電圧計測器３４は、図２に示す放電開始前後の計測区間Ｔにおいて、点火コイル３２の放電電圧を随時計測している。
【００３３】
次に、放電開始の際の最初の容量放電後、誘導放電に移行した放電電圧Ｖが閾値Ｖｔｈｒを下回るか否かが判定される（ステップＳ１２０）。具体的には、プラグ放電電圧計測器３４により計測された放電電圧Ｖが、再放電判定装置３６に入力され、再放電判定装置３６において閾値Ｖｔｈｒと大小比較される。再放電判定装置３６は、再放電が発生するおそれの高い電圧値を閾値Ｖｔｈｒとして予め記憶している。判定条件が不成立の場合には、ステップＳ１１０の処理に戻される。一方、判定条件が成立する場合には、再放電が発生すると判断される。
【００３４】
続いて、放電期間が着火に十分であるか否かの判定が開始される。まず、再放電検出時期Ｔｄｉｓが読み込まれる（ステップＳ１３０）。再放電検出時期Ｔｄｉｓは、放電開始時から再放電が検出されるまでの時間であり、ステップＳ１２０において、閾値Ｖｔｈｒを下回る放電電圧Ｖが計測された時間である。再放電判定装置３６は、プラグ放電電圧計測器３４から放電電圧Ｖが計測された時間を再放電検出時期Ｔｄｉｓとして読み込む。
【００３５】
さらに、必要放電期間τｍｉｎが読み込まれる（ステップＳ１４０）。具体的には、再放電判定装置３６には、図５に示すエンジン回転数ＮＥ及び充填効率ＫＬに対応する必要放電期間τｍｉｎを定めたマップが記憶されている。必要放電期間τｍｉｎは、点火プラグ１２の電極形状に応じて実験等により予め設定される。このマップから、エンジン回転数ＮＥ及び充填効率ＫＬに応じた必要放電期間τｍｉｎが読み込まれる。なお、必要放電期間τｍｉｎは、さらに燃料噴射量に応じて決定されることとしてもよい。
【００３６】
再放電判定装置３６は、再放電検出時期Ｔｄｉｓが必要放電期間τｍｉｎの経過後であるか否かを判定する（ステップＳ１５０）。必要放電期間τｍｉｎ経過後に再放電が発生する場合には、判定結果として、それ以降の放電を遮断する信号が放電遮断実行装置３８に入力される（ステップＳ１６０）。一方、必要放電期間τｍｉｎ経過前に再放電が発生する場合には、必要放電期間τｍｉｎの経過を待って、その経過時に判定結果として、放電を遮断する信号が放電遮断実行装置３８に入力される（ステップＳ１７０）。
【００３７】
図６は、放電を遮断するために、ＥＣＵ５０や装置３４〜４０が実行する制御ルーチンのフローチャートである。図６に示すルーチンは、ステップＳ１６０又はＳ１７０の処理後に実行される。まず、放電を遮断するために、充電を開始する信号が出される（ステップＳ１８０）。具体的には、放電遮断実行装置３８から充電終了判定装置４０を介して点火コイル３２を含む点火回路に充電を開始する信号が出力される。上述したとおり、本実施形態の点火回路は、点火エネルギーの充電により放電が遮断される。
【００３８】
充電開始後、充電終了判定装置４０は、クランク角ＣＡを逐次読み込む（ステップＳ１９０）。クランク角ＣＡは、ＥＣＵ５０により逐次検出されている。そして、充電終了判定装置４０は、クランク角ＣＡが圧縮上死点後の所定角度を超えたか否かを判定する（ステップＳ２００）。所定角度として、充電終了判定装置４０は、充電開始後、筒内圧力が低下し放電切れ及び再放電が起きにくい時期であって再充電期間として十分な時期を記憶している。例えば、膨張行程後半の圧縮上死点後１２０°ＣＡ前後である。ステップＳ２００の判定条件が不成立の場合には、ステップＳ１９０の処理から再開される。
【００３９】
一方、ステップＳ２００の判定条件が成立する場合には、充電終了判定装置４０から点火コイル３２を含む点火回路に充電を終了させる信号が出力される（ステップＳ２１０）。その後、本ルーチンの処理が終了される。
【００４０】
以上説明したように、本実施形態の制御ルーチンによれば、放電開始時の容量放電後において、点火プラグ１２に供給される放電電圧Ｖが閾値Ｖｔｈｒを下回った場合に、再放電が発生すると判定し、点火プラグ１２に供給される放電電圧Ｖを遮断することができる。そのため、放電後半の着火性に寄与しない再放電の繰り返しを抑制することができ、再放電の繰り返しによる電極消耗を抑制することができる。特に、充填効率が高く再放電による電極消耗が激しい過給域において、効果的に電極消耗を抑制することができる。
【００４１】
また、本実施形態の制御ルーチンによれば、必要放電期間τｍｉｎの経過後であっても、再放電が発生するまで、放電期間を長く確保することができる。また、必要放電期間τｍｉｎの経過前に再放電が発生する場合であっても、その経過時まで放電期間を確保することができる。その結果、放電期間を十分に確保することが可能となり、高着火性を要するリーン燃焼時においても運転限界が狭まることを防止することができる。
【００４２】
また、本実施形態の制御ルーチンによれば、充電により点火プラグ１２に供給される放電電圧Ｖを遮断し、その後、クランク角ＣＡが膨張行程後半の所定角度を超えた場合に充電を終了させることができる。図７は、本実施形態の制御例を示す図である。図７に示すとおり、充電を開始することで電圧が高まり、時刻ｔ１以降の再放電を防ぐことができる。また、膨張行程後半は、筒内圧力が低下し、放電切れ及び再放電が起きにくい時期であると共に、再充電期間として十分な時期である。このため、再放電を抑制しつつ充電を終了させて、次の放電に備えることができる。
【００４３】
このように、本実施形態のシステムによれば、過給域における電極消耗の抑制と、リーン燃焼における着火性の確保との両立を実現することができる。
【００４４】
ところで、上述した実施の形態のシステムにおいては、点火プラグ１２を、中心電極と接地電極との間にプラグギャップを有するものとしているが、点火プラグ１２の構造はこれに限定されるものではない。火花放電により混合気に点火させるものであれば良い。
【００４５】
また、上述した実施の形態のシステムにおいては、エンジン１０を、過給機２４を備える過給エンジンとしているが、エンジン１０は、これに限定されるものではない。過給機２４を有さないエンジンであってもよい。
【００４６】
また、上述した実施の形態のシステムにおいては、放電エネルギーを放電電圧としているが、放電エネルギーは、これに限定されるものではない。例えば、図６（Ｂ）に示すように放電電流を放電エネルギーとして、再放電を検出することとしてもよい。
【００４７】
また、上述した実施の形態のシステムにおいては、必要放電期間τｍｉｎを運転状態に応じたマップ（図５）に記憶することとしているが、これに限定されるものではない。例えば、必要放電期間を学習値として記憶し、再放電の検出に応じて学習することとしてもよい。
【００４８】
尚、上述した実施の形態１においては、点火プラグ１２が前記第１の発明における「点火手段」に、プラグ放電電圧計測器３４が前記第１の発明における「放電エネルギー検出手段」に、再放電判定装置３６が前記第１の発明における「再放電判定手段」及び第２の発明における「記憶手段」に、放電遮断実行装置３８が前記第１の発明における「放電遮断手段」に、充電終了判定装置４０が前記第５の発明における「充電終了判定手段」に、それぞれ相当している。
【００４９】
また、ここでは、ＥＣＵ５０が、上記ステップＳ１１０の処理を実行することにより前記第１の発明における「放電エネルギー検出手段」が、上記ステップＳ１２０の処理を実行することにより前記第１の発明における「再放電判定手段」が、上記ステップＳ１６０及びＳ１８０の処理を実行することにより前記第１及び第２の発明における「放電遮断手段」が、上記ステップＳ１７０及びＳ１８０の処理を実行することにより前記第１及び第４の発明における「放電遮断手段」が、上記ステップＳ１８０の処理を実行することにより前記第３の発明における「充電手段」が、上記ステップＳ１９０〜Ｓ２１０の処理を実行することにより前記第５の発明における「充電終了手段」がそれぞれ実現されている。
【符号の説明】
【００５０】
ＫＬ 充填効率
ＮＥ エンジン回転数
Ｔ 計測区間
Ｔｄｉｓ 再放電検出時期
Ｖ 放電電圧
Ｖｔｈｒ 閾値
τｍｉｎ 必要放電期間
１０ エンジン
１２ 点火プラグ
１６ 吸気通路
１８ 排気通路
２２ エアフローメータ
２４、２４ａ、２４ｂ 過給機、コンプレッサ、タービン
２８ クランク角センサ
３０ 燃焼室
３２ 点火コイル
３４ プラグ放電電圧計測器
３６ 再放電判定装置
３８ 放電遮断実行装置
４０ 充電終了判定装置
５０ ＥＣＵ
【技術分野】
【０００１】
この発明は、内燃機関の点火制御装置に係り、特に、放電により火花点火させる点火プラグを備えた内燃機関の点火制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば、特許文献１に開示されるように、火花放電により混合気に点火する点火プラグを備えた内燃機関が知られている。また、本公報には、エンジン回転数やエンジン負荷をパラメータとするマップを用いて火花点火継続時間を算出し、火花放電継続時間の経過後、強制的に火花放電を遮断する点火制御装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−２０２０４０号公報
【特許文献２】特開２００８−８８９４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この度、本願発明者は、鋭意研究を進めた結果、点火プラグの電極消耗の主要因の一つが、放電後半の着火性に寄与しない再放電（放電開始時の最初の容量放電後、誘導放電に移行し、その後、再び発生する容量放電）の繰り返しにあることを見出した。上記従来の点火制御装置では、この再放電について何ら考慮されていないため、再放電の繰り返しによる電極消耗が懸念される。また、上記従来の点火制御装置では、エンジン回転数やエンジン負荷に応じた火花放電継続時間をマップから選択しているに過ぎない。火花放電継続時間は、点火プラグの個体差や経年変化などによっても異なり、着火性が十分でない場合も考えられる。そのため、火花放電継続時間に従って放電を制御するだけでは、電極消耗及び着火性の観点から最適とは言えない。
【０００５】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、電極消耗の抑制及び着火性の確保を両立することのできる内燃機関の点火制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の発明は、上記の目的を達成するため、内燃機関の点火制御装置であって、
放電により内燃機関の混合気に点火する点火手段と、
前記点火手段に供給される放電エネルギーを検出する放電エネルギー検出手段と、
放電開始時の容量放電後において、前記点火手段に供給される放電エネルギーが閾値を下回った場合に、再放電が発生することを判定する再放電判定手段と、
前記再放電が発生する場合に、前記点火手段に供給される放電エネルギーを遮断する放電遮断手段と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
また、第２の発明は、第１の発明において、
着火に必要な必要放電期間を複数の運転状態について記憶した記憶手段、を更に備え、
前記放電遮断手段は、運転状態に応じた前記必要放電期間の経過後であって、前記再放電が発生する場合に、前記点火手段に供給される放電エネルギーを遮断すること、を特徴とする。
【０００８】
また、第３の発明は、第１又は第２の発明において、
前記放電遮断手段は、
前記点火手段に供給される放電エネルギーを発生させる点火エネルギーを充電する充電手段を備え、前記充電手段により前記点火エネルギーを充電することで、前記点火手段に供給される放電エネルギーを遮断すること、を特徴とする。
【０００９】
また、第４の発明は、第１乃至第３の発明のいずれかにおいて、
前記放電遮断手段は、前記必要放電期間の経過前に前記再放電が発生する場合には、前記必要放電期間の経過時に、前記点火手段に供給される放電エネルギーを遮断すること、を特徴とする。
【００１０】
また、第５の発明は、第３の発明において、
前記放電遮断手段は、
クランク角が膨張行程後半の所定角を超えているか否かを判定する充電終了判定手段と、前記クランク角が膨張行程後半の所定角を超えている場合に、前記充電手段による前記点火エネルギーの充電を終了する充電終了手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
第１の発明によれば、放電開始時の容量放電後において、点火手段に供給される放電エネルギーが閾値を下回った場合に、再放電が発生すると判定し、点火手段に供給される放電エネルギーを遮断する。そのため、放電後半の着火性に寄与しない再放電の繰り返しを抑制することができ、再放電の繰り返しによる電極消耗を抑制することができる。特に過給域は、充填効率が高く再放電エネルギーが大きく、電極消耗が激しい領域であるため、このような領域における電極消耗を効果的に抑制することができる。また、再放電が発生しない場合には、放電期間を長く確保することができる。このため、本発明によれば、電極消耗の抑制及び着火性の確保を両立することができる。
【００１２】
第２の発明によれば、運転状態に応じた必要放電期間の経過後であって、再放電が発生する場合に、点火手段に供給される放電エネルギーを遮断する。そのため、運転状態に応じた必要放電期間を確保できる。さらに、運転状態に応じた必要放電期間の経過後であっても、再放電が発生するまで放電期間を長く確保することができる。その結果、高着火性が求められるリーン燃焼時においても、放電期間を十分に確保することが可能となり、運転限界が狭まることを防止することができる。このため、本発明によれば、電極消耗の抑制及び着火性の確保を両立することができる。
【００１３】
第３の発明によれば、放電エネルギーを発生させる点火エネルギーを充電することで、点火手段に供給される放電エネルギーを遮断する。このため、本発明によれば、放電エネルギーを好適に遮断できるとともに、次の放電に備えて充電することができる。
【００１４】
第４の発明によれば、必要放電期間の経過前に再放電が発生する場合には、必要放電期間の経過時に、点火手段に供給される放電エネルギーを遮断する。このため、本発明によれば、必要放電期間を確保できると共に、その期間経過後に発生する再放電の繰り返しを未然に防止することができる。
【００１５】
第５の発明によれば、クランク角が膨張行程後半の所定角を超えている場合に、充電手段による点火エネルギーの充電を終了する。膨張行程後半は、筒内圧力が低下し、放電切れ及び再放電が起きにくい時期である。また、再充電期間として十分な時期である。このため、本発明によれば、再放電を防止しつつ充電を終了させて、次の放電に備えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の形態のシステム構成を説明するための概略構成図である。
【図２】点火プラグ１２に生じる再放電について説明するための図である。
【図３】再放電エネルギーが高い電極消耗が激しい領域であるかを判定するために、ＥＣＵ５０が実行する制御ルーチンのフローチャートである。
【図４】再放電を検出して放電遮断を開始するために、ＥＣＵ５０や装置３４〜４０が実行する制御ルーチンのフローチャートである。
【図５】エンジン回転数ＮＥ及び充填効率ＫＬに対応する必要放電期間τｍｉｎを定めたマップである。
【図６】放電を遮断するために、ＥＣＵ５０や装置３４〜４０が実行する制御ルーチンのフローチャートである。
【図７】本実施形態の制御例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。尚、各図において共通する要素には、同一の符号を付して重複する説明を省略する。
【００１８】
実施の形態．
［システム構成］
図１は、本発明の実施の形態のシステム構成を説明するための概略構成図である。図１に示すシステムは、内燃機関（以下、単にエンジンという。）１０を備えている。エンジン１０は、各気筒に点火プラグ１２を備えた火花点火式の４ストロークエンジンである。図１には１つの気筒のみが描かれているが、車両用のエンジン１０は、一般的に複数の気筒を有している。また、各気筒には、燃料を筒内に直接噴射する燃料噴射弁（図示省略）が取り付けられている。なお、本発明は、筒内噴射式の内燃機関に限らず、吸気ポート内に燃料を噴射するポート噴射式の内燃機関にも同様に適用可能である。
【００１９】
また、各気筒には、吸気通路１６および排気通路１８が接続されている。吸気通路１６の入口付近には、エアクリーナ２０が設けられている。エアクリーナ２０の下流には、吸気通路１６に吸入される新気の流量に応じた吸入空気量ＧＡを出力するエアフローメータ２２が取り付けられている。
【００２０】
エアフローメータ２２の下流には、過給機２４が設けられている。過給機２４は、コンプレッサ２４ａとタービン２４ｂを備えている。コンプレッサ２４ａとタービン２４ｂとは、連結軸によって一体に連結されている。コンプレッサ２４ａは、タービン２４ｂに入力される排気ガスの排気エネルギーによって回転駆動される。
【００２１】
コンプレッサ２４ａの下流には、コンプレッサ２４ａで圧縮された新気を冷却するためのインタークーラ（図示省略）が設けられている。インタークーラの下流には、スロットルバルブ２６が設けられている。スロットルバルブ２６下流の吸気通路１６は、分岐して各気筒に接続されている。
【００２２】
また、排気通路１８には、過給機２４のタービン２４ｂが設けられている。また、タービン２４ｂの下流には、排気ガスを浄化するための触媒（図示省略）が配置されている。触媒には、例えば三元触媒が用いられる。
【００２３】
本実施形態のシステムは、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）５０を更に備えている。ＥＣＵ５０の入力部には、上述したエアフローメータ２２の他、クランク角ＣＡを検出するためのクランク角センサ２８等の各種センサが接続されている。また、ＥＣＵ５０の出力部には、上述した点火プラグ１２、燃料噴射弁、スロットルバルブ２６等の各種アクチュエータが接続されている。ＥＣＵ５０は、各種センサの出力に基づき、所定のプログラムに従って各種アクチュエータを作動させることにより、エンジン１０の運転状態を制御する。なお、ＥＣＵ５０は、クランク角ＣＡと吸入空気量ＧＡに基づいてエンジン回転数ＮＥと充填効率ＫＬを算出することができる。
【００２４】
[点火プラグにおける放電]
図１に示すとおり、点火プラグ１２は、エンジン１０のシリンダヘッド等に取り付けられ、電極部が燃焼室３０内に露出した状態で配置されている。点火プラグ１２には、高電圧の放電エネルギーを発生させる点火コイル３２が接続されている。点火コイル３２には、点火プラグ１２の放電電圧を計測するためのプラグ放電電圧計測器３４が接続されている。プラグ放電電圧計測器３４には、再放電判定装置３６が接続されており、プラグ放電電圧計測器３４により計測された放電電圧は、再放電判定装置３６に入力される。再放電判定装置３６には、放電遮断実行装置３８が接続されており、再放電判定装置３６により判定された判定結果は、放電遮断実行装置３８に入力される。放電遮断実行装置３８の出力部には、充電終了判定装置４０の入力部が接続されている。充電終了判定装置４０の出力部には、点火コイル３２の入力部が接続されている。また、ＥＣＵ５０の出力部には、再放電判定装置３６、放電遮断実行装置３８および充電終了判定装置４０が接続されている。
【００２５】
本実施形態のシステムにおいて、点火プラグ１２には、プラグの中心を貫く絶縁碍子に包まれた中心電極と接地電極とが、隙間（プラグギャップ）を空けて設けられている。点火プラグ１２は、放電により電極間に火花を発生させて混合気に点火する。具体的には、高圧縮された混合気内で、点火コイル３２により昇圧された高電圧が、プラグギャップ間の絶縁を破壊することにより火花放電が発生する。火花放電は、圧縮上死点近傍における放電開始後、最初に生じる容量放電と、その後生じる誘導放電との２つの成分を含んでいる。容量放電は、コンデンサに蓄えられた静電エネルギーの放出によるものであり、大電流が短時間に流れる。誘導放電は、コイルに蓄えられた電磁エネルギーの放出によるものであり、容量放電に比して小電流が長時間継続して流れる。
【００２６】
なお、火花放電を発生させる点火回路（点火コイル、コンデンサ、バッテリ、トランジスタ等を含む構成）は、例えば、特開２００２−２０２０４０号公報などに記載されている公知のものであるため、その詳細な説明は省略する。このような点火回路は、点火エネルギーの充電（コンデンサへの電荷の蓄積やバッテリへの蓄電等）により放電を遮断することができる。
【００２７】
ところで、点火プラグ１２には、放電による電極消耗が生じるため、その抑制が望まれる。本願発明者は、鋭意研究を進めた結果、電極消耗の主要因の一つが、放電後半の着火性に寄与しない再放電の繰り返しにあることを見出した。再放電とは、放電開始の際の最初の容量放電後、誘導放電に移行し、その後、再び容量放電が発生する現象をいう。
【００２８】
図２は、点火プラグ１２に生じる再放電について説明するための図である。圧縮上死点近傍の時刻ｔ０において火花放電が開始される。最初の容量放電後は、誘導放電に移行し放電が継続する。しかし、その後、電圧が閾値Ｖｔｈｒを下回る時刻ｔ１において、再び容量放電が発生する（図２（Ａ））。この容量放電が再放電である。図２に示す通り、再放電は、その後も繰り返し発生する。繰り返し発生する再放電を放置すれば、電極消耗の悪化が懸念される。
【００２９】
［実施の形態における特徴的制御］
そこで、本実施形態のシステムでは、放電開始時の容量放電後において、点火プラグ１２に供給される放電エネルギー（放電電圧）を随時検出し、放電エネルギーが閾値Ｖｔｈｒを下回る場合に再放電が発生すると判定し、点火プラグ１２に供給される放電エネルギーを遮断することで、電極消耗を抑制することとした。
【００３０】
加えて、過給域は、充填効率ＫＬが高く再放電エネルギーが大きく、再放電の繰り返しによる電極消耗が激しい領域である。よって、このような領域における電極消耗の抑制が特に求められる。一方で、電極消耗を低減するために放電エネルギーを下げれば、高着火性が求められるリーン燃焼運転時の着火性悪化が懸念される。そこで、本実施形態のシステムでは、過給域における電極消耗の抑制、リーン燃焼における着火性の確保をも考慮した。以下、本実施形態のシステムにおけるＥＣＵ５０及び装置３４〜４０が実行する制御ルーチンについて、図３〜図６を用いて説明する。
【００３１】
図３は、再放電エネルギーが高く電極消耗が激しい領域であるか否かを判定するために、ＥＣＵ５０が実行する制御ルーチンのフローチャートである。図２に示すルーチンでは、充填効率ＫＬが所定値よりも高いか否かを判定する（ステップＳ１００）。発明者の知見によれば、充填効率と再放電エネルギーの大きさに相関があることが分かっている。そのため、所定値としては、充填効率の高い領域を示す値（一例として８０％程度）が用いられる。判定条件が成立する場合は、過給域などの充填効率が高い領域であり、電極消耗が激しい領域であると判断される。なお、充填効率ＫＬが所定値よりも低い場合は、再放電の発生率又はその影響が少ないと判断される。この場合、ステップＳ１１０以降の処理をキャンセルし処理量を軽減できる。
【００３２】
図４は、再放電を検出して放電遮断を開始するために、ＥＣＵ５０や装置３４〜４０が実行する制御ルーチンのフローチャートである。図４に示すルーチンは、ステップＳ１００の判定条件が成立した場合に実行される。まず、再放電の検出に際して、放電電圧Ｖが読み込まれる（ステップＳ１１０）。放電電圧Ｖは、プラグ放電電圧計測器３４により計測された計測値である。プラグ放電電圧計測器３４は、図２に示す放電開始前後の計測区間Ｔにおいて、点火コイル３２の放電電圧を随時計測している。
【００３３】
次に、放電開始の際の最初の容量放電後、誘導放電に移行した放電電圧Ｖが閾値Ｖｔｈｒを下回るか否かが判定される（ステップＳ１２０）。具体的には、プラグ放電電圧計測器３４により計測された放電電圧Ｖが、再放電判定装置３６に入力され、再放電判定装置３６において閾値Ｖｔｈｒと大小比較される。再放電判定装置３６は、再放電が発生するおそれの高い電圧値を閾値Ｖｔｈｒとして予め記憶している。判定条件が不成立の場合には、ステップＳ１１０の処理に戻される。一方、判定条件が成立する場合には、再放電が発生すると判断される。
【００３４】
続いて、放電期間が着火に十分であるか否かの判定が開始される。まず、再放電検出時期Ｔｄｉｓが読み込まれる（ステップＳ１３０）。再放電検出時期Ｔｄｉｓは、放電開始時から再放電が検出されるまでの時間であり、ステップＳ１２０において、閾値Ｖｔｈｒを下回る放電電圧Ｖが計測された時間である。再放電判定装置３６は、プラグ放電電圧計測器３４から放電電圧Ｖが計測された時間を再放電検出時期Ｔｄｉｓとして読み込む。
【００３５】
さらに、必要放電期間τｍｉｎが読み込まれる（ステップＳ１４０）。具体的には、再放電判定装置３６には、図５に示すエンジン回転数ＮＥ及び充填効率ＫＬに対応する必要放電期間τｍｉｎを定めたマップが記憶されている。必要放電期間τｍｉｎは、点火プラグ１２の電極形状に応じて実験等により予め設定される。このマップから、エンジン回転数ＮＥ及び充填効率ＫＬに応じた必要放電期間τｍｉｎが読み込まれる。なお、必要放電期間τｍｉｎは、さらに燃料噴射量に応じて決定されることとしてもよい。
【００３６】
再放電判定装置３６は、再放電検出時期Ｔｄｉｓが必要放電期間τｍｉｎの経過後であるか否かを判定する（ステップＳ１５０）。必要放電期間τｍｉｎ経過後に再放電が発生する場合には、判定結果として、それ以降の放電を遮断する信号が放電遮断実行装置３８に入力される（ステップＳ１６０）。一方、必要放電期間τｍｉｎ経過前に再放電が発生する場合には、必要放電期間τｍｉｎの経過を待って、その経過時に判定結果として、放電を遮断する信号が放電遮断実行装置３８に入力される（ステップＳ１７０）。
【００３７】
図６は、放電を遮断するために、ＥＣＵ５０や装置３４〜４０が実行する制御ルーチンのフローチャートである。図６に示すルーチンは、ステップＳ１６０又はＳ１７０の処理後に実行される。まず、放電を遮断するために、充電を開始する信号が出される（ステップＳ１８０）。具体的には、放電遮断実行装置３８から充電終了判定装置４０を介して点火コイル３２を含む点火回路に充電を開始する信号が出力される。上述したとおり、本実施形態の点火回路は、点火エネルギーの充電により放電が遮断される。
【００３８】
充電開始後、充電終了判定装置４０は、クランク角ＣＡを逐次読み込む（ステップＳ１９０）。クランク角ＣＡは、ＥＣＵ５０により逐次検出されている。そして、充電終了判定装置４０は、クランク角ＣＡが圧縮上死点後の所定角度を超えたか否かを判定する（ステップＳ２００）。所定角度として、充電終了判定装置４０は、充電開始後、筒内圧力が低下し放電切れ及び再放電が起きにくい時期であって再充電期間として十分な時期を記憶している。例えば、膨張行程後半の圧縮上死点後１２０°ＣＡ前後である。ステップＳ２００の判定条件が不成立の場合には、ステップＳ１９０の処理から再開される。
【００３９】
一方、ステップＳ２００の判定条件が成立する場合には、充電終了判定装置４０から点火コイル３２を含む点火回路に充電を終了させる信号が出力される（ステップＳ２１０）。その後、本ルーチンの処理が終了される。
【００４０】
以上説明したように、本実施形態の制御ルーチンによれば、放電開始時の容量放電後において、点火プラグ１２に供給される放電電圧Ｖが閾値Ｖｔｈｒを下回った場合に、再放電が発生すると判定し、点火プラグ１２に供給される放電電圧Ｖを遮断することができる。そのため、放電後半の着火性に寄与しない再放電の繰り返しを抑制することができ、再放電の繰り返しによる電極消耗を抑制することができる。特に、充填効率が高く再放電による電極消耗が激しい過給域において、効果的に電極消耗を抑制することができる。
【００４１】
また、本実施形態の制御ルーチンによれば、必要放電期間τｍｉｎの経過後であっても、再放電が発生するまで、放電期間を長く確保することができる。また、必要放電期間τｍｉｎの経過前に再放電が発生する場合であっても、その経過時まで放電期間を確保することができる。その結果、放電期間を十分に確保することが可能となり、高着火性を要するリーン燃焼時においても運転限界が狭まることを防止することができる。
【００４２】
また、本実施形態の制御ルーチンによれば、充電により点火プラグ１２に供給される放電電圧Ｖを遮断し、その後、クランク角ＣＡが膨張行程後半の所定角度を超えた場合に充電を終了させることができる。図７は、本実施形態の制御例を示す図である。図７に示すとおり、充電を開始することで電圧が高まり、時刻ｔ１以降の再放電を防ぐことができる。また、膨張行程後半は、筒内圧力が低下し、放電切れ及び再放電が起きにくい時期であると共に、再充電期間として十分な時期である。このため、再放電を抑制しつつ充電を終了させて、次の放電に備えることができる。
【００４３】
このように、本実施形態のシステムによれば、過給域における電極消耗の抑制と、リーン燃焼における着火性の確保との両立を実現することができる。
【００４４】
ところで、上述した実施の形態のシステムにおいては、点火プラグ１２を、中心電極と接地電極との間にプラグギャップを有するものとしているが、点火プラグ１２の構造はこれに限定されるものではない。火花放電により混合気に点火させるものであれば良い。
【００４５】
また、上述した実施の形態のシステムにおいては、エンジン１０を、過給機２４を備える過給エンジンとしているが、エンジン１０は、これに限定されるものではない。過給機２４を有さないエンジンであってもよい。
【００４６】
また、上述した実施の形態のシステムにおいては、放電エネルギーを放電電圧としているが、放電エネルギーは、これに限定されるものではない。例えば、図６（Ｂ）に示すように放電電流を放電エネルギーとして、再放電を検出することとしてもよい。
【００４７】
また、上述した実施の形態のシステムにおいては、必要放電期間τｍｉｎを運転状態に応じたマップ（図５）に記憶することとしているが、これに限定されるものではない。例えば、必要放電期間を学習値として記憶し、再放電の検出に応じて学習することとしてもよい。
【００４８】
尚、上述した実施の形態１においては、点火プラグ１２が前記第１の発明における「点火手段」に、プラグ放電電圧計測器３４が前記第１の発明における「放電エネルギー検出手段」に、再放電判定装置３６が前記第１の発明における「再放電判定手段」及び第２の発明における「記憶手段」に、放電遮断実行装置３８が前記第１の発明における「放電遮断手段」に、充電終了判定装置４０が前記第５の発明における「充電終了判定手段」に、それぞれ相当している。
【００４９】
また、ここでは、ＥＣＵ５０が、上記ステップＳ１１０の処理を実行することにより前記第１の発明における「放電エネルギー検出手段」が、上記ステップＳ１２０の処理を実行することにより前記第１の発明における「再放電判定手段」が、上記ステップＳ１６０及びＳ１８０の処理を実行することにより前記第１及び第２の発明における「放電遮断手段」が、上記ステップＳ１７０及びＳ１８０の処理を実行することにより前記第１及び第４の発明における「放電遮断手段」が、上記ステップＳ１８０の処理を実行することにより前記第３の発明における「充電手段」が、上記ステップＳ１９０〜Ｓ２１０の処理を実行することにより前記第５の発明における「充電終了手段」がそれぞれ実現されている。
【符号の説明】
【００５０】
ＫＬ 充填効率
ＮＥ エンジン回転数
Ｔ 計測区間
Ｔｄｉｓ 再放電検出時期
Ｖ 放電電圧
Ｖｔｈｒ 閾値
τｍｉｎ 必要放電期間
１０ エンジン
１２ 点火プラグ
１６ 吸気通路
１８ 排気通路
２２ エアフローメータ
２４、２４ａ、２４ｂ 過給機、コンプレッサ、タービン
２８ クランク角センサ
３０ 燃焼室
３２ 点火コイル
３４ プラグ放電電圧計測器
３６ 再放電判定装置
３８ 放電遮断実行装置
４０ 充電終了判定装置
５０ ＥＣＵ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放電により内燃機関の混合気に点火する点火手段と、
前記点火手段に供給される放電エネルギーを検出する放電エネルギー検出手段と、
放電開始時の容量放電後において、前記点火手段に供給される放電エネルギーが閾値を下回った場合に、再放電が発生することを判定する再放電判定手段と、
前記再放電が発生する場合に、前記点火手段に供給される放電エネルギーを遮断する放電遮断手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の点火制御装置。
【請求項２】
着火に必要な必要放電期間を複数の運転状態について記憶した記憶手段、を更に備え、
前記放電遮断手段は、運転状態に応じた前記必要放電期間の経過後であって、前記再放電が発生する場合に、前記点火手段に供給される放電エネルギーを遮断すること、
を特徴とする請求項１記載の内燃機関の点火制御装置。
【請求項３】
前記放電遮断手段は、
前記点火手段に供給される放電エネルギーを発生させる点火エネルギーを充電する充電手段、を備え、
前記充電手段により前記点火エネルギーを充電することで、前記点火手段に供給される放電エネルギーを遮断すること、
を特徴とする請求項１又は２記載の内燃機関の点火制御装置。
【請求項４】
前記放電遮断手段は、前記必要放電期間の経過前に前記再放電が発生する場合には、前記必要放電期間の経過時に、前記点火手段に供給される放電エネルギーを遮断すること、
を特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の内燃機関の点火制御装置。
【請求項５】
前記放電遮断手段は、
クランク角が膨張行程後半の所定角を超えているか否かを判定する充電終了判定手段と、
前記クランク角が膨張行程後半の所定角を超えている場合に、前記充電手段による前記点火エネルギーの充電を終了する充電終了手段と、
を備えることを特徴とする請求項３記載の内燃機関の点火制御装置。
【請求項１】
放電により内燃機関の混合気に点火する点火手段と、
前記点火手段に供給される放電エネルギーを検出する放電エネルギー検出手段と、
放電開始時の容量放電後において、前記点火手段に供給される放電エネルギーが閾値を下回った場合に、再放電が発生することを判定する再放電判定手段と、
前記再放電が発生する場合に、前記点火手段に供給される放電エネルギーを遮断する放電遮断手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の点火制御装置。
【請求項２】
着火に必要な必要放電期間を複数の運転状態について記憶した記憶手段、を更に備え、
前記放電遮断手段は、運転状態に応じた前記必要放電期間の経過後であって、前記再放電が発生する場合に、前記点火手段に供給される放電エネルギーを遮断すること、
を特徴とする請求項１記載の内燃機関の点火制御装置。
【請求項３】
前記放電遮断手段は、
前記点火手段に供給される放電エネルギーを発生させる点火エネルギーを充電する充電手段、を備え、
前記充電手段により前記点火エネルギーを充電することで、前記点火手段に供給される放電エネルギーを遮断すること、
を特徴とする請求項１又は２記載の内燃機関の点火制御装置。
【請求項４】
前記放電遮断手段は、前記必要放電期間の経過前に前記再放電が発生する場合には、前記必要放電期間の経過時に、前記点火手段に供給される放電エネルギーを遮断すること、
を特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の内燃機関の点火制御装置。
【請求項５】
前記放電遮断手段は、
クランク角が膨張行程後半の所定角を超えているか否かを判定する充電終了判定手段と、
前記クランク角が膨張行程後半の所定角を超えている場合に、前記充電手段による前記点火エネルギーの充電を終了する充電終了手段と、
を備えることを特徴とする請求項３記載の内燃機関の点火制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−３６７６３（Ｐ２０１２−３６７６３Ａ）
【公開日】平成２４年２月２３日（２０１２．２．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１７５４１８（Ｐ２０１０−１７５４１８）
【出願日】平成２２年８月４日（２０１０．８．４）
【出願人】（０００００４６９５）株式会社日本自動車部品総合研究所 (1,981)
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年２月２３日（２０１２．２．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年８月４日（２０１０．８．４）
【出願人】（０００００４６９５）株式会社日本自動車部品総合研究所 (1,981)
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
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