內(nèi)燃機(jī)的點(diǎn)火控制裝置以及點(diǎn)火控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及使用包含一次線圈以及二次線圈的點(diǎn)火線圈而進(jìn)行的內(nèi)燃機(jī)的點(diǎn)火，特別是涉及進(jìn)行通過施加疊加電壓而實(shí)現(xiàn)的疊加放電以使得對與排氣回流相伴的燃燒惡化進(jìn)行補(bǔ)償?shù)狞c(diǎn)火控制裝置以及點(diǎn)火控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]對于使用點(diǎn)火線圈的點(diǎn)火裝置，通過使一次電流流向一次線圈之后在規(guī)定的點(diǎn)火定時切斷一次電流，從而在二次線圈中生成較高的放電電壓，使與二次線圈連接的火花塞的電極間產(chǎn)生放電。在二次線圈上產(chǎn)生的放電電壓以及放電能量基本上與向一次線圈的通電時間相對應(yīng)。
[0003]在專利文獻(xiàn)I中公開了下述技術(shù)，即，為了延長放電期間而得到可靠的著火，與點(diǎn)火定時之后的放電期間疊加而向火花塞提供由其他的升壓電路產(chǎn)生的疊加電壓。在該情況下，在通過由點(diǎn)火線圈產(chǎn)生的二次電壓而使電極間的放電開始之后，通過疊加電壓而使放電電流持續(xù)，向混合氣體提供更大的能量。
[0004]已知下述情況，S卩，作為使用從排氣系統(tǒng)至進(jìn)氣系統(tǒng)的排氣回流通路的外部排氣回流(外部EGR)、或者對進(jìn)氣閥和排氣閥的氣門疊加量進(jìn)行控制的內(nèi)部排氣回流(內(nèi)部EGR)，通過對燃燒室內(nèi)進(jìn)行較為大量的回流氣體的導(dǎo)入，能夠?qū)崿F(xiàn)栗送損失的減少以及燃料消耗率的改善。但是，如上所述的排氣回流同時會導(dǎo)致火花塞的點(diǎn)火性能的降低。
[0005]專利文獻(xiàn)1:日本專利第2554568號公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于，利用所述疊加放電技術(shù)，在實(shí)現(xiàn)排氣回流時的點(diǎn)火性能的改善的同時，在進(jìn)行切換排氣回流的有無或者大小的過渡時，適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行疊加放電的執(zhí)行/停止的切換，從而，對進(jìn)行切換排氣回流的過渡時的不點(diǎn)火、不必要的能量消耗進(jìn)行抑制。
[0007]本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)的點(diǎn)火控制裝置通過將一次電流向點(diǎn)火線圈的一次線圈通電并且進(jìn)行切斷，從而使與二次線圈連接的火花塞的電極間產(chǎn)生放電電壓，在該內(nèi)燃機(jī)的點(diǎn)火控制裝置中，
[0008]具有疊加電壓生成電路，該疊加電壓生成電路在所述二次線圈的放電開始之后，對所述火花塞的電極間施加與所述放電電壓相同方向的疊加電壓，使放電電流持續(xù)，
[0009]針對內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)條件，與排氣回流的有無或者大小相對應(yīng)地，設(shè)定有疊加放電執(zhí)行區(qū)域和疊加放電停止區(qū)域，在該疊加放電執(zhí)行區(qū)域進(jìn)行由所述疊加電壓生成電路產(chǎn)生的疊加電壓的供給，在該疊加放電停止區(qū)域不進(jìn)行疊加電壓的供給，
[0010]在進(jìn)行從所述2個區(qū)域中的一個區(qū)域轉(zhuǎn)換至另一個區(qū)域的過渡時，使疊加放電的執(zhí)行和停止的切換具有規(guī)定的延遲期間。
[0011]S卩，在本發(fā)明中，與排氣回流的有無或者大小相對應(yīng)地設(shè)定有疊加放電執(zhí)行區(qū)域和疊加放電停止區(qū)域，在內(nèi)燃機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)條件處于疊加放電執(zhí)行區(qū)域內(nèi)的情況下，執(zhí)行排氣回流(或者較高的排氣回流率下的排氣回流)，同時進(jìn)行疊加放電，另一方面，在內(nèi)燃機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)條件處于疊加放電停止區(qū)域內(nèi)的情況下，停止排氣回流(或者較低排氣回流率下的排氣回流)，并且，停止疊加放電。
[0012]在這里，在運(yùn)轉(zhuǎn)條件從疊加放電執(zhí)行區(qū)域變化至疊加放電停止區(qū)域時，或者相反，在運(yùn)轉(zhuǎn)條件從疊加放電停止區(qū)域變化至疊加放電執(zhí)行區(qū)域時，相對于直接切換排氣回流的控制狀態(tài)的方式，在經(jīng)過規(guī)定的延遲期間之后，進(jìn)行疊加放電的執(zhí)行和停止的切換。
[0013]例如，隨著從一個區(qū)域轉(zhuǎn)換至另一個區(qū)域，在從高排氣回流率切換為低排氣回流率(或者從有排氣回流切換為沒有排氣回流)的情況下，燃燒室內(nèi)的實(shí)際的回流排氣的減少較為緩慢，如果立即停止疊加放電，則可能不點(diǎn)火。特別是，在隨著負(fù)載下降而從疊加放電執(zhí)行區(qū)域轉(zhuǎn)換至疊加放電停止區(qū)域(即從高排氣回流率轉(zhuǎn)換至低排氣回流率)的情況下，導(dǎo)入至燃燒室內(nèi)的新氣體減少，因此，有時緩慢地減少的回流排氣使排氣回流率暫時上升，變得容易產(chǎn)生不點(diǎn)火。
[0014]對此，在本發(fā)明中，在規(guī)定的延遲期間中，持續(xù)進(jìn)行疊加放電，因此，可以防止不點(diǎn)火。
[0015]另外，在隨著區(qū)域的轉(zhuǎn)換并從低排氣回流率切換為高排氣回流率(或者從沒有排氣回流切換為有排氣回流)的情況下，燃燒室內(nèi)的實(shí)際的回流排氣的增加較為緩慢，因此，如果立即開始疊加放電，則變得不必要地消耗放電能量。
[0016]與其相對，在本發(fā)明中，在規(guī)定的延遲期間之后，開始疊加放電，因此，可以抑制放電能量的浪費(fèi)。
[0017]作為一個優(yōu)選的方式，能夠?qū)⑷紵业呐艢饣亓鞯臓顟B(tài)達(dá)到與轉(zhuǎn)換后的運(yùn)轉(zhuǎn)條件相對應(yīng)的穩(wěn)定狀態(tài)為止所需要的排氣回流過渡期間的整體作為所述的延遲期間。
[0018]另外，作為其他的優(yōu)選方式，可以在所述排氣回流過渡期間的中途結(jié)束延遲期間。
[0019]根據(jù)本發(fā)明，能夠通過疊加放電，對與排氣回流相伴的點(diǎn)火性能的下降進(jìn)行補(bǔ)償，特別是，能夠針對在與排氣回流的有無或者大小相對應(yīng)的疊加放電執(zhí)行區(qū)域和疊加放電停止區(qū)域之間的運(yùn)轉(zhuǎn)條件的變化，可靠地避免不點(diǎn)火，并且，能夠抑制不必要的放電能量的消耗。
【附圖說明】
[0020]圖1是應(yīng)用本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)整體的結(jié)構(gòu)說明圖。
[0021]圖2是表示點(diǎn)火裝置的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)說明圖。
[0022]圖3是表示該要部的結(jié)構(gòu)說明圖。
[0023]圖4是疊加電壓的非供給時以及供給時的二次電壓等的波形圖。
[0024]圖5是說明與負(fù)載下降相伴的區(qū)域的轉(zhuǎn)換的一個例子的特性圖。
[0025]圖6是表不圖5的區(qū)域轉(zhuǎn)換時的切換的一個例子的時序圖。
[0026]圖7是表示圖5的區(qū)域轉(zhuǎn)換時的切換的第2個例子的時序圖。
[0027]圖8是說明與負(fù)載下降相伴的區(qū)域的轉(zhuǎn)換的不同例子的特性圖。
[0028]圖9是表示圖8的區(qū)域轉(zhuǎn)換時的切換的一個例子的時序圖。
[0029]圖10是表示圖8的區(qū)域轉(zhuǎn)換時的切換的第2個例子的時序圖。
[0030]圖11是說明與負(fù)載上升相伴的區(qū)域的轉(zhuǎn)換的一個例子的特性圖。
[0031]圖12是表示圖11的區(qū)域轉(zhuǎn)換時的切換的一個例子的時序圖。
[0032]圖13是表示圖11的區(qū)域轉(zhuǎn)換時的切換的第2個例子的時序圖。
[0033]圖14是說明與負(fù)載上升相伴的區(qū)域的轉(zhuǎn)換的不同例子的特性圖。
[0034]圖15是表示圖14的區(qū)域轉(zhuǎn)換時的切換的一個例子的時序圖。
[0035]圖16是表示圖14的區(qū)域轉(zhuǎn)換時的切換的第2個例子的時序圖。
[0036]圖17是對疊加電壓的供給時間以及對電壓進(jìn)行可變控制時的二次電壓等的波形圖。
【具體實(shí)施方式】
[0037]下面，基于附圖，對本發(fā)明的一個實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0038]圖1是表示具有本發(fā)明所涉及的點(diǎn)火控制裝置的內(nèi)燃機(jī)I整體的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)說明圖，在該內(nèi)燃機(jī)I的進(jìn)氣通路2中，按照從上游開始的順序分別配置有空氣濾清器3、空氣流量計(jì)4、以及節(jié)流閥5。在內(nèi)燃機(jī)I的排氣通路6中，按照從上游開始的順序分別配置有上游側(cè)催化劑轉(zhuǎn)換器7、下游側(cè)催化劑轉(zhuǎn)換器8、消音器9。在所述上游側(cè)催化劑轉(zhuǎn)換器7的前后，分別配置有上游側(cè)空燃比傳感器10以及下游側(cè)空燃比傳感器11。而且，在所述排氣通路6的上游側(cè)催化劑轉(zhuǎn)換器7和下游側(cè)催化劑轉(zhuǎn)換器8之間分支出排氣回流通路13，該排氣回流通路13的前端位于進(jìn)氣通路2的節(jié)流閥5的下游側(cè)，詳細(xì)地說，與集氣部2a連接。所述集氣部2a具有比較大的容積，將分支至各氣缸的下游側(cè)的多根分支部2b集中于該集氣部2a處。
[0039]在所述排氣回流通路13中，安裝有用于控制排氣回流量的排氣回流控制閥14，在其上游側(cè)(排氣系統(tǒng)側(cè))設(shè)置有EGR氣體冷卻器15，該EGR氣體冷卻器15通過使高溫的排氣與冷卻水、外部氣體進(jìn)行熱交換而使該排氣冷卻。
[0040]圖2表示所述內(nèi)燃機(jī)I的點(diǎn)火裝置的結(jié)構(gòu)。在內(nèi)燃機(jī)I的多個缸體22中分別配置有活塞23，并且分別與由進(jìn)氣閥24開閉的進(jìn)氣口 25以及由排氣閥26開閉的排氣口 27連接。所述進(jìn)氣通路2以及排氣通路6分別與所述進(jìn)氣口 25以及排氣口 27連接。另外，內(nèi)燃機(jī)I具有將燃料向缸內(nèi)噴射供給的燃料噴射閥28。該燃料噴射閥28的燃料噴射定時以及燃料噴射量由發(fā)動機(jī)控制單元(ECU) 30控制。并且，為了對由所述燃料噴射閥28在缸內(nèi)所生成的混合氣體進(jìn)行點(diǎn)火，例如，在頂棚壁面中央配置有火花塞29。此外，圖示例構(gòu)成為缸內(nèi)直噴式內(nèi)燃機(jī)，但是，也可是在進(jìn)氣口 25處配置有燃料噴射閥的進(jìn)氣口噴射型的結(jié)構(gòu)。
[0041]對所述發(fā)動機(jī)控制單元30輸入有來自許多傳感器類部件的檢測信號，這些傳感器類部件有:檢測吸入空氣量的空氣流量計(jì)4、空燃比傳感器10、11(參照圖1)、檢測內(nèi)燃機(jī)旋轉(zhuǎn)速度的曲軸角傳感器32、檢測冷卻水溫的溫度檢測器33等。
[0042]點(diǎn)火單元41與所述火花塞29連接，該點(diǎn)火單元41響應(yīng)于來自發(fā)動機(jī)控