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JPH06330837A - Ignition control device for internal combustion engine - Google Patents

Ignition control device for internal combustion engine

Info

Publication number
JPH06330837A
JPH06330837A JP11742993A JP11742993A JPH06330837A JP H06330837 A JPH06330837 A JP H06330837A JP 11742993 A JP11742993 A JP 11742993A JP 11742993 A JP11742993 A JP 11742993A JP H06330837 A JPH06330837 A JP H06330837A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
primary current
time
energization time
ignition
current
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.)
Pending
Application number
JP11742993A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Satoru Kawamoto
悟 川本
Arihiro Kamiya
有弘 神谷
Toshio Naruki
敏夫 成木
Yasumitsu Tanaka
泰充 田中
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Original Assignee
NipponDenso Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NipponDenso Co Ltd filed Critical NipponDenso Co Ltd
Priority to JP11742993A priority Critical patent/JPH06330837A/en
Publication of JPH06330837A publication Critical patent/JPH06330837A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

PURPOSE:To exactly estimate an electrification time even in the case of late build-up of primary current by estimating the electrification time of the primary current based on coordinates over three points concerning built-up characteristic of the primary current decided by a time constant of impedance in an ignition coil. CONSTITUTION:Primary current building up by a time constant of impedance in an ignition coil is detected, and a means M1 judges that the primary current reaches respectively a plurality of set current values previously set lower than a target value. A mean M2 computes respectively required times in which the primary current is judged to reach respective set current values from beginning of build-up. Further based on the required times corresponding to the respective set current values, a mean M3 estimates a time in which the primary current reaches the target value, so as to set it as the electrification time of the primary current. Based on the estimated electrification time, a means M4 controls primary current of the ignition coil. Hereby the electrification time of primary current in the ignition coil is exactly estimated.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は内燃機関の点火制御装置
に関するものであり、特に点火コイルの1次電流の立上
がり状態に応じて通電時間を制御する機能を備えた点火
制御装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ignition control device for an internal combustion engine, and more particularly to an ignition control device having a function of controlling an energization time according to a rising state of a primary current of an ignition coil. .

【0002】[0002]

【従来の技術】近年の内燃機関の高速化に伴い、点火コ
イルの1次電流の通電に割当可能な時間は次第に短縮さ
れており、この通電時間の短縮分を補うべく1次電流の
目標値が増大される傾向にある。そして、このように目
標値が増大されると、点火コイルのインピーダンス特性
(インダクタンス、抵抗)の相違等により通電時間に誤
差が生じたときの弊害がより顕著に現れ、例えば通電時
間が過大であると1次電流を制御するパワートランジス
タが過負荷により焼損し、逆に通電時間が過小であると
十分な点火性能が得られなくなる。そこで、1次電流の
通電時間をより高い精度で制御すべく、1次電流の立上
がり状態に応じて通電時間を制御するようにした点火制
御装置が提案されており、例えば日本電装公開技報53
−070、特開昭60−116863号公報、及び日本
電装公開技報29−154に記載のものを挙げることが
できる。
2. Description of the Related Art With the recent increase in speed of internal combustion engines, the time that can be allocated to energize the primary current of the ignition coil is gradually shortened, and the target value of the primary current is set to compensate for the shortened energization time. Tend to be increased. Then, when the target value is increased in this way, a harmful effect caused when an error occurs in the energization time due to a difference in impedance characteristics (inductance, resistance) of the ignition coil, for example, the energization time is excessive. If the power transistor for controlling the primary current is burned out due to overload, and conversely the energization time is too short, sufficient ignition performance cannot be obtained. Therefore, in order to control the energization time of the primary current with higher accuracy, an ignition control device has been proposed in which the energization time is controlled according to the rising state of the primary current. For example, Nippon Denso Public Technical Report 53
-070, JP-A-60-116863, and Nippon Denso Koho Giho 29-154.

【0003】日本電装公開技報53−070に記載の点
火制御装置では、通電時間Ton’の推定原理を示す図7
のように、点火コイルの1次電流i1 が目標値I1 の1
/2に達する所要時間T1/2 を測定して、その所要時間
T1/2 を2倍して通電時間Ton’を求めている。
In the ignition control device described in Nippon Denso Public Technical Report 53-070, the principle of estimating the energization time Ton 'is shown in FIG.
, The primary current i1 of the ignition coil is 1 of the target value I1
The required time T1 / 2 to reach / 2 is measured, and the required time T1 / 2 is doubled to obtain the energization time Ton '.

【0004】また、特開昭60−116863号公報に
記載の点火制御装置では、点火コイルの1次電流が目標
値より低く設定された基準レベルに達するまでに要する
基準立上がり時間を予め格納しておき、実際の1次電流
が基準レベルに達する所要時間を測定して、その所要時
間の前記基準立上がり時間に対する偏差を通電補正時間
として定め、以後はこの通電補正時間により通電時間を
補正している。
Further, in the ignition control device described in JP-A-60-116863, a reference rise time required for the primary current of the ignition coil to reach a reference level set lower than a target value is stored in advance. Every time, the required time for the actual primary current to reach the reference level is measured, and the deviation of the required time from the reference rise time is set as the energization correction time. Thereafter, the energization time is corrected by this energization correction time. .

【0005】一方、日本電装公開技報29−154に記
載の点火制御装置では、点火コイルの1次電流に飛び上
がり現象が発生すると必要通電時間が減少することに着
目し、以下の式に従って補正量ΔTを算出して、この補
正量ΔTで通電時間を減少補正している。
On the other hand, in the ignition control device described in Nippon Denso Koho Giho 29-154, paying attention to the fact that the required energization time decreases when the primary current of the ignition coil jumps, and the correction amount is calculated according to the following equation. ΔT is calculated, and the energization time is reduced and corrected by this correction amount ΔT.

【0006】ΔT=Δi×L/VB なお、Δiは微小時間後の1次電流値、Lは点火コイル
のインダクタンス、VB はバッテリ電圧である。
ΔT = Δi × L / VB where Δi is the primary current value after a short time, L is the inductance of the ignition coil, and VB is the battery voltage.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】上記した日本電装公開
技報53−070に記載の点火制御装置では、点火コイ
ルの1次電流i1 が直線的に立上がると仮定して通電時
間Ton’を算出しているが、周知のように1次電流i1
は点火コイルの固有、即ち、インピーダンスの時定数で
決定される立上がり特性に倣って2次曲線的に立上が
る。したがって、図7に示すように実際の通電時間Ton
に比較して通電時間Ton’は短い値として算出され、1
次電流i1 が正規の目標値I1 より低い電流値I1'に達
した時点で点火が行われてしまい、十分な点火性能が得
られない虞があった。
In the ignition control device described in the above-mentioned Nippon Denso Public Technical Report 53-070, the energization time Ton 'is calculated on the assumption that the primary current i1 of the ignition coil rises linearly. However, as is well known, the primary current i1
Rises like a quadratic curve in accordance with the characteristic of the ignition coil, that is, the rising characteristic determined by the time constant of impedance. Therefore, as shown in FIG. 7, the actual energization time Ton
The energization time Ton 'is calculated as a shorter value than
Ignition was performed when the next current i1 reached a current value I1 'lower than the normal target value I1, and there was a fear that sufficient ignition performance could not be obtained.

【0008】また、特開昭60−116863号公報に
記載の点火制御装置は、点火コイルを交換すると製造時
のバラツキ等により1次電流の立上がり特性が変化する
ため、それに応じてテーブル内の基準立上がり時間に関
する制御プログラムを書き換える必要があった。
Further, in the ignition control device described in Japanese Patent Laid-Open No. 60-116863, when the ignition coil is replaced, the rising characteristics of the primary current change due to variations in manufacturing, etc., and accordingly the reference in the table is changed. It was necessary to rewrite the control program for the rise time.

【0009】一方、日本電装公開技報29−154に記
載の点火制御装置では、補正量ΔTを求める式中でアナ
ログ値として検出されるバッテリ電圧VB を用いている
ため、特に飛び上がり現象が発生するような高回転域で
はA/D変換が間に合わずに制御が遅れる可能性があっ
た。しかも、式中で点火コイルのインダクタンスLを用
いているため、点火コイルの交換等には、テーブル内の
インダクタンスLに関する制御プログラムを書き換える
必要があった。
On the other hand, in the ignition control device described in Nippon Denso Koho Giho 29-154, since the battery voltage VB detected as an analog value in the equation for obtaining the correction amount ΔT is used, a jumping phenomenon particularly occurs. In such a high rotation range, there is a possibility that A / D conversion will not be in time and control will be delayed. Moreover, since the inductance L of the ignition coil is used in the formula, it is necessary to rewrite the control program for the inductance L in the table when replacing the ignition coil.

【0010】そこで、本発明は点火コイルの1次電流の
通電時間を的確に推定できるとともに、点火コイルの交
換等に伴う制御プログラムの書換作業を不要として保守
性を向上させることができ、しかも高回転域でのA/D
変換による制御遅れを未然に回避することができる内燃
機関の点火制御装置の提供を課題とするものである。
Therefore, according to the present invention, the energization time of the primary current of the ignition coil can be accurately estimated, and the maintenance work can be improved by eliminating the rewriting work of the control program accompanying the replacement of the ignition coil and the like. A / D in the rotation range
An object of the present invention is to provide an ignition control device for an internal combustion engine that can avoid a control delay due to conversion.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明にかかる内燃機関
の点火制御装置は、図1に示すように、点火コイルの立
上がり特性、即ち、インピーダンスの時定数で決定され
て立上がる1次電流を検出し、前記1次電流が予め目標
値より低く設定された複数の設定電流値にそれぞれ達し
たことを判定する1次電流値判定手段M1と、前記1次
電流の立上がり開始から1次電流値判定手段M1にて各
設定電流値に達したと判定されるまでの所要時間をそれ
ぞれ算出する所要時間算出手段M2と、前記各設定電流
値と対応する所要時間とに基づき、1次電流が目標値に
達するまでに要する時間を推定して1次電流の通電時間
とする通電時間推定手段M3と、前記通電時間推定手段
M3により推定された通電時間に基づいて点火コイルの
1次電流を制御する1次電流制御手段M4とを具備する
ものである。
As shown in FIG. 1, an ignition control device for an internal combustion engine according to the present invention provides a rising characteristic of an ignition coil, that is, a primary current that rises as determined by an impedance time constant. Primary current value determination means M1 for detecting and determining that the primary current has reached a plurality of set current values set lower than a target value in advance, and a primary current value from the start of rising of the primary current. Based on the required time calculation means M2 for calculating the required time until the determination means M1 determines that each set current value has been reached, and the required time corresponding to each set current value, the primary current is the target. The energization time estimating means M3 that estimates the time required to reach the value to be the energization time of the primary current, and controls the primary current of the ignition coil based on the energization time estimated by the energization time estimating means M3. Those comprising a primary current control means M4.

【0012】[0012]

【作用】本発明においては、立上がり特性に倣って立上
がる1次電流が各設定電流値に達したと1次電流値判定
手段M1により判定されると、それらの設定電流値に達
するまでの所要時間が所要時間算出手段M2によりそれ
ぞれ算出される。設定電流値と対応する所要時間とは複
数組得られるため、これらの各値により、立上がり特性
上の2点以上の座標を特定でき、更に時間及び電流値が
共に0である立上がり特性の原点の座標も特定できる。
したがって、計3点以上の座標に基づいて1次電流が目
標値に達するまでに要する時間、即ち通電時間が通電時
間推定手段M3にて推定され、その通電時間に基づいて
1次電流制御手段M4により点火コイルの1次電流が制
御される。
In the present invention, when the primary current value judging means M1 judges that the primary current rising in accordance with the rising characteristic has reached each set current value, it is necessary to reach the set current value. The time is calculated by the required time calculating means M2. Since a plurality of sets of set current values and corresponding required times can be obtained, coordinates of two or more points on the rising characteristic can be specified by each of these values, and the origin of the rising characteristic where both the time and the current value are 0 can be specified. The coordinates can also be specified.
Therefore, the time required for the primary current to reach the target value, that is, the energization time is estimated by the energization time estimation means M3 based on the coordinates of three or more points in total, and the primary current control means M4 is estimated based on the energization time. This controls the primary current of the ignition coil.

【0013】故に、1次電流の立上がりが遅く直線的な
特性からかけ離れている場合であっても、通電時間を的
確に推定可能であり、また、点火コイルの交換等により
1次電流の立上がり特性が変化した場合には、それに応
じた適切な通電時間が推定されるため、点火コイルの交
換等に際して制御プログラムを書き換える必要がなく、
更に、通電時間の推定にアナログ値のバッテリ電圧を用
いていないため、A/D変換による制御遅れを未然に回
避可能である。
Therefore, even when the rising of the primary current is slow and far from the linear characteristic, the energization time can be accurately estimated, and the rising characteristic of the primary current can be changed by replacing the ignition coil. If the change occurs, the appropriate energization time is estimated accordingly, so there is no need to rewrite the control program when replacing the ignition coil, etc.
Further, since the analog battery voltage is not used for estimating the energization time, it is possible to avoid the control delay due to the A / D conversion.

【0014】[0014]

【実施例】【Example】

〔第一実施例〕以下、本発明を具体化した第一実施例の
内燃機関の点火制御装置について説明する。
[First Embodiment] An ignition control device for an internal combustion engine according to a first embodiment of the present invention will be described below.

【0015】図2は本発明の第一実施例である内燃機関
の点火制御装置を示す電気回路図、図3は本発明の第一
実施例である内燃機関の点火制御装置の各信号の推移を
示すタイムチャートである。
FIG. 2 is an electric circuit diagram showing an ignition control device for an internal combustion engine which is a first embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a transition of each signal of the ignition control device for an internal combustion engine which is the first embodiment of the present invention. 2 is a time chart showing.

【0016】図に示すように、点火コイル1の1次側コ
イル1aは1次電流制御用のパワートランジスタ2のコ
レクタ・エミッタ間及び1次電流検出用の抵抗3を介し
て接地され、パワートランジスタ2のベースは中央処理
装置(以下、単に「CPU」という)4に接続されてい
る。パワートランジスタ2はCPU4からの点火信号I
Gt に応じて制御され、オン動作に伴ってバッテリ電圧
VB により1次側コイル1aに1次電流i1 が流され
る。パワートランジスタ2のエミッタと抵抗3との間に
は第1のコンパレータ5及び第2のコンパレータ6の非
反転入力端子が接続され、1次電流i1 に比例した電圧
がそれぞれの非反転入力端子に印加される。第1のコン
パレータ5の反転入力端子には基準電圧Vref1が、第2
のコンパレータ6の反転入力端子には基準電圧Vref2が
それぞれ印加され、両コンパレータ5,6の出力S1,S
2 はCPU4に入力される。ここで、第1のコンパレー
タ5の基準電圧Vref1は、1次電流i1 が予め設定され
た第1の設定電流値Iref1(本実施例では3.0A)に達し
たときに出力S1 が'Hi'に立上げられるように設定さ
れ、第2のコンパレータ6の基準電圧Vref2は、1次電
流i1 が予め設定された第2の設定電流値Iref2(本実
施例では6.0A)に達したときに出力S2 が'Hi'に立上げ
られるように設定されている。
As shown in the figure, the primary coil 1a of the ignition coil 1 is grounded between the collector and the emitter of the power transistor 2 for controlling the primary current and via the resistor 3 for detecting the primary current. The base of 2 is connected to a central processing unit (hereinafter, simply referred to as “CPU”) 4. The power transistor 2 is the ignition signal I from the CPU 4.
The primary current i1 is supplied to the primary side coil 1a by the battery voltage VB, which is controlled according to Gt. The non-inverting input terminals of the first comparator 5 and the second comparator 6 are connected between the emitter of the power transistor 2 and the resistor 3, and a voltage proportional to the primary current i1 is applied to each non-inverting input terminal. To be done. The inverting input terminal of the first comparator 5 receives the reference voltage Vref1
The reference voltage Vref2 is applied to the inverting input terminals of the comparators 6, and the outputs S1 and S of the comparators 5 and 6 are output.
2 is input to the CPU 4. Here, the reference voltage Vref1 of the first comparator 5 becomes "Hi" at the output S1 when the primary current i1 reaches the preset first set current value Iref1 (3.0A in this embodiment). The reference voltage Vref2 of the second comparator 6 is set so as to rise, and the output S2 is output when the primary current i1 reaches the preset second set current value Iref2 (6.0A in this embodiment). Is set to be launched to'Hi '.

【0017】点火コイル1の2次側コイル1bにはバッ
テリ電圧VB が印加されており、1次電流i1 が目標値
I1 (本実施例では6.5A)に達してパワートランジスタ
2のオフ動作に伴い遮断されると、相互誘導作用により
2次側コイル1bに高圧の点火電流が発生する。2次側
コイル1bにはディストリビュータ7が接続され、この
ディストリビュータ7は図示しない内燃機関の回転に同
期して前記点火電流を各気筒の点火プラグ8に分配供給
する。なお、図示はしないが、CPU4にはリードオン
リメモリ(以下、単に「ROM」という)及びランダム
アクセスメモリ(以下、単に「RAM」という)が接続
され、ROMは点火時期tE 及び通電時間Tonを算出す
るためのプログラムや1次電流i1 を制御するためのプ
ログラム等の各種プログラムを格納し、RAMはCPU
4の処理データを一時的に記憶する。
The battery voltage VB is applied to the secondary coil 1b of the ignition coil 1, the primary current i1 reaches the target value I1 (6.5A in this embodiment), and the power transistor 2 is turned off. When cut off, a high-voltage ignition current is generated in the secondary coil 1b due to the mutual induction effect. A distributor 7 is connected to the secondary coil 1b, and the distributor 7 distributes and supplies the ignition current to the ignition plug 8 of each cylinder in synchronization with the rotation of an internal combustion engine (not shown). Although not shown, a read-only memory (hereinafter simply referred to as “ROM”) and a random access memory (hereinafter simply referred to as “RAM”) are connected to the CPU 4, and the ROM calculates an ignition timing tE and an energization time Ton. For storing various programs such as a program for controlling the primary current i1 and a RAM for the CPU
The processing data of 4 is temporarily stored.

【0018】次に、上記のように構成された内燃機関の
点火制御装置の動作を説明する。
Next, the operation of the ignition control device for the internal combustion engine configured as described above will be described.

【0019】点火コイル1の1次電流i1 は、機関回転
数及び吸入空気量等から算出される点火時期tE と、後
述するように1次電流i1 の立上がり状態に応じて算出
される通電時間Tonとに基づいて制御される。即ち、図
3に示すように各気筒の圧縮上死点(TDC)の直前に
おいて、点火時期tE に対して通電時間Tonだけ先行し
た通電開始時期tS にCPU4の点火信号IGt が立上
げられて、パワートランジスタ2のオン動作に伴い1次
電流i1 が立上がりを開始し、更に通電時間Ton経過後
の点火時期tE に点火信号IGt が立下げられて、パワ
ートランジスタ2のオフ動作に伴い1次電流i1 が遮断
される。そして、この1次電流i1 の遮断時に発生した
点火電流により対応する気筒の点火プラグ8が点火され
る。
The primary current i1 of the ignition coil 1 is an energization time Ton calculated according to the ignition timing tE calculated from the engine speed and the intake air amount, and the rising state of the primary current i1 as described later. And is controlled based on. That is, as shown in FIG. 3, immediately before the compression top dead center (TDC) of each cylinder, the ignition signal IGt of the CPU 4 is raised at the energization start timing tS that precedes the ignition timing tE by the energization time Ton. The primary current i1 starts to rise as the power transistor 2 turns on, and the ignition signal IGt falls at the ignition timing tE after the passage of the energization time Ton, and the primary current i1 goes off as the power transistor 2 turns off. Is cut off. Then, the ignition plug 8 of the corresponding cylinder is ignited by the ignition current generated when the primary current i1 is cut off.

【0020】前記した1次電流i1 は点火コイル1の固
有の立上がり特性に倣って2次曲線的に立上がり、図3
に示すように、1次電流i1 が第1の設定電流値Iref1
に達した時点(第1の所要時間T1 が経過した時点)
で、第1のコンパレータ5の出力S1 が立上げられ、1
次電流i1 が第2の設定電流値Iref2に達した時点(第
2の所要時間T2 が経過した時点)で、第2のコンパレ
ータ6の出力S2 が立上げられる。
The above-mentioned primary current i1 rises like a quadratic curve in accordance with the unique rising characteristic of the ignition coil 1.
As shown in, the primary current i1 is the first set current value Iref1
When (the first required time T1 has elapsed)
Then, the output S1 of the first comparator 5 rises, and 1
When the next current i1 reaches the second set current value Iref2 (when the second required time T2 elapses), the output S2 of the second comparator 6 is raised.

【0021】ここで、前記通電時間Tonは、1次電流i
1 が目標値I1 に達するまでに要する時間として推定さ
れ、本実施例の点火制御装置では1次電流i1 の立上が
り特性上の3点の座標、即ち、原点(t,i1 )=
(0,0)及び前記した2点の座標(T1 ,Iref1),
(T2 ,Iref2)に基づき、次式に従って通電時間Ton
が算出される。なお、立上がり特性に関係なくその原点
は常に(0,0)であることから、次式はこれを前提と
して作成され、実際には残りの2点の座標より通電時間
Tonを算出している。
Here, the energization time Ton is the primary current i
1 is estimated as the time required to reach the target value I1, and in the ignition control device of the present embodiment, the coordinates of three points on the rising characteristic of the primary current i1, that is, the origin (t, i1) =
(0, 0) and the coordinates (T1, Iref1) of the two points described above,
Based on (T2, Iref2), the energization time Ton is calculated according to the following equation.
Is calculated. Since the origin is always (0, 0) regardless of the rising characteristics, the following equation is created on the assumption that this is the case, and the energization time Ton is actually calculated from the coordinates of the remaining two points.

【0022】[0022]

【数1】 [Equation 1]

【0023】そして、このように1次電流i1 の立上が
り特性上の原点を含む3点の座標に基づいて通電時間T
onを推定しているため、例えば点火コイル1の1次抵抗
が大であったりバッテリ電圧VB が低下したりする等の
原因で、1次電流i1 の立上がりが遅い(換言すれば、
直線的な特性からかけ離れる)場合であっても、1次電
流i1 が目標値I1 に達するまでの通電時間Tonを的確
に推定可能である。したがって、従来技術の日本電装公
開技報53−070に記載の点火制御装置のように、1
次電流i1 の立上がり特性を直線的と仮定したために生
ずる通電時間Tonの誤差が未然に防止される。
In this way, the energization time T is calculated based on the coordinates of three points including the origin on the rising characteristic of the primary current i1.
Since on is estimated, the primary current i1 rises slowly due to, for example, a large primary resistance of the ignition coil 1 or a drop in the battery voltage VB (in other words,
Even if it is far from the linear characteristic), the energization time Ton until the primary current i1 reaches the target value I1 can be accurately estimated. Therefore, as in the ignition control device described in Japanese Denso Public Technical Report 53-070 of the prior art, 1
It is possible to prevent an error in the energization time Ton that occurs because the rising characteristic of the next current i1 is assumed to be linear.

【0024】また、点火コイル1の交換等により1次電
流i1 の立上がり特性が変化した場合には、前記した数
1に基づいて新たな立上がり特性に応じた適切な通電時
間Tonが推定される。したがって、従来技術の特開昭6
0−116863号公報或いは日本電装公開技報29−
154に記載の点火制御装置のように、点火コイル1の
交換等に際して制御プログラムを書き換える必要が全く
ない。
Further, when the rising characteristic of the primary current i1 is changed due to the replacement of the ignition coil 1 or the like, an appropriate energization time Ton according to the new rising characteristic is estimated based on the above equation (1). Therefore, the prior art of Japanese Patent Laid-Open No.
No. 0-116863 or Nippon Denso Public Technical Report 29-
Unlike the ignition control device described in 154, there is no need to rewrite the control program when replacing the ignition coil 1.

【0025】一方、数1から明らかであるが、従来技術
の日本電装公開技報29−154に記載の点火制御装置
のように、通電時間Tonの推定にアナログ値のバッテリ
電圧VB を用いていない。したがって、このバッテリ電
圧VB をA/D変換することで発生する高回転域での制
御遅れを未然に回避可能である。
On the other hand, as is clear from the equation 1, unlike the ignition control device described in the Japanese Denso Koho Giho 29-154 of the prior art, the analog battery voltage VB is not used to estimate the energization time Ton. . Therefore, it is possible to avoid the control delay in the high rotation range, which occurs due to the A / D conversion of the battery voltage VB.

【0026】ここで、参考までに通電時間Tonを算出す
るための数1を導く手順を説明する。
Here, for reference, a procedure for deriving Equation 1 for calculating the energization time Ton will be described.

【0027】図4は本発明の第一実施例である内燃機関
の点火制御装置の1次電流の特性を示す説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing the characteristics of the primary current of the ignition control device for the internal combustion engine according to the first embodiment of the present invention.

【0028】図に示すように1次電流i1 はVB /Rに
漸近する2次曲線的に立上がり、周知のように、このと
きの1次電流i1 は、
As shown in the figure, the primary current i1 rises like a quadratic curve that is asymptotic to VB / R, and as is well known, the primary current i1 at this time is

【0029】[0029]

【数2】 [Equation 2]

【0030】で表すことができる。なお、Rは1次側コ
イル1aの抵抗、Lは1次側コイル1aのインダクタン
スである。
It can be represented by Note that R is the resistance of the primary coil 1a, and L is the inductance of the primary coil 1a.

【0031】ここで、Here,

【0032】[0032]

【数3】 [Equation 3]

【0033】より、From

【0034】[0034]

【数4】 [Equation 4]

【0035】となり、3項以下を無視すると、And ignoring the third term and below,

【0036】[0036]

【数5】 [Equation 5]

【0037】となり、i1 =At2 +Btの形で表すこ
とができる。
The next, it can be expressed in the form of i1 = At 2 + Bt.

【0038】したがって、原点(t,i1 )=(0,
0)及び2点の座標(T1 ,Iref1),(T2 ,Iref
2)を定めると、連立方程式を解くことにより、上記し
た数1のA及びBに関する式が得られる。
Therefore, the origin (t, i1) = (0,
0) and the coordinates of two points (T1, Iref1), (T2, Iref
When 2) is defined, the simultaneous equations are solved to obtain the above-described expressions relating to A and B of the equation 1.

【0039】更に、i1 =I1 となるt(Ton)を根の
公式により求めると、上記した数1のTonに関する式が
得られる。
Further, when t (Ton) for which i1 = I1 is obtained by the root formula, the above-mentioned formula for Ton is obtained.

【0040】次に、以上の通電時間Tonの推定を含むC
PUの点火制御処理を説明する。
Next, C including the above estimation of the energization time Ton
The PU ignition control process will be described.

【0041】図5は本発明の第一実施例である内燃機関
の点火制御装置のCPUが実行する点火制御ルーチンを
示すフローチャートである。
FIG. 5 is a flow chart showing an ignition control routine executed by the CPU of the ignition control device for the internal combustion engine according to the first embodiment of the present invention.

【0042】図に示すルーチンは所定のタイミングで実
行され、図示はしないがステップS1に至る以前に、周
知の機関回転数及び吸入空気量等から点火時期tE を算
出する処理や、その点火時期tE と通電時間Tonより通
電開始時期tS を算出する処理等が実行されている。ま
た、RAMには前回のルーチンで推定された通電時間T
onのデータが格納されているものとする。そして、内燃
機関が通電開始時期tS に対応するクランク角に達する
と、CPU4はステップS1で通電開始処理を実行し
て、前記のようにパワートランジスタ2をオンして1次
電流i1 の立上げを開始させ、ステップS2でこの通電
開始時期tS をRAMに格納する。次いで、ステップS
3で第1のコンパレータ5の出力S1 が'Hi'に立上げら
れた(1次電流i1 が第1の設定電流値Iref1に達し
た)ときの時刻tA をRAMに格納し、ステップS4で
第2のコンパレータ6の出力S2 が'Hi'に立上げられた
(1次電流i1 が第2の設定電流値Iref2に達した)と
きの時刻tB をRAMに格納する。
The routine shown in the figure is executed at a predetermined timing, and although not shown, before the step S1, a process for calculating the ignition timing tE from the well-known engine speed and the intake air amount, and the ignition timing tE are calculated. And a process for calculating the energization start timing tS from the energization time Ton. In addition, the energization time T estimated in the previous routine is stored in the RAM.
It is assumed that on data is stored. Then, when the internal combustion engine reaches the crank angle corresponding to the energization start timing tS, the CPU 4 executes the energization start process in step S1 to turn on the power transistor 2 to raise the primary current i1 as described above. It is started, and the energization start time tS is stored in the RAM in step S2. Then, step S
In step 3, the time tA when the output S1 of the first comparator 5 is raised to "Hi" (the primary current i1 reaches the first set current value Iref1) is stored in the RAM, and in step S4, The time tB when the output S2 of the second comparator 6 is raised to "Hi" (the primary current i1 reaches the second set current value Iref2) is stored in the RAM.

【0043】そして、ステップS5で内燃機関が点火時
期tE に対応するクランク角に達すると、通電終了処理
を実行して、前記のようにパワートランジスタ2をオフ
して1次電流i1 を遮断する。更に、ステップS6で前
記した時刻tA から通電開始時期tS を減算して、1次
電流i1 が第1の設定電流値Iref1に達するまでの所要
時間である第1の所要時間T1 を求めるとともに、時刻
tB から通電開始時期tS を減算して、1次電流i1 が
第2の設定電流値Iref2に達するまでの所要時間である
第2の所要時間T2 を求める。その後、ステップS7で
前記した数1に従って1次電流i1 が目標値I1 に達す
るまでに要する時間として通電時間Tonを算出してRA
Mに格納し、このルーチンを終了する。
When the internal combustion engine reaches the crank angle corresponding to the ignition timing tE in step S5, energization termination processing is executed to turn off the power transistor 2 and cut off the primary current i1 as described above. Further, at step S6, the energization start timing tS is subtracted from the time tA described above to obtain the first required time T1 which is the required time until the primary current i1 reaches the first set current value Iref1. The energization start timing tS is subtracted from tB to obtain the second required time T2 which is the required time until the primary current i1 reaches the second set current value Iref2. After that, in step S7, the energization time Ton is calculated as the time required for the primary current i1 to reach the target value I1 according to the above-described equation 1, and RA is calculated.
Store in M and end this routine.

【0044】そして、このようにして推定された通電時
間Tonが次回のルーチンで通電開始時期tS の算出に用
いられ、その通電開始時期tS に基づいて点火コイル1
の1次電流が制御される。
The energization time Ton thus estimated is used for calculating the energization start timing tS in the next routine, and the ignition coil 1 is calculated based on the energization start timing tS.
The primary current of is controlled.

【0045】以上のように本実施例では、1次電流値判
定手段M1として抵抗3、第1のコンパレータ5及び第
2のコンパレータ6が機能し、所要時間算出手段M2と
してステップS2乃至ステップS4、ステップS6の処
理を実行するときのCPU4が、通電時間推定手段M3
としてステップS7の処理を実行するときのCPU4
が、1次電流制御手段M4としてステップS1及びステ
ップS5の処理を実行するときのCPU4がそれぞれ機
能する。
As described above, in this embodiment, the resistor 3, the first comparator 5 and the second comparator 6 function as the primary current value determining means M1, and the required time calculating means M2 includes steps S2 to S4. The CPU 4 at the time of executing the processing of step S6, the energization time estimation means M3
CPU4 when executing the process of step S7 as
However, the CPU 4 functions as the primary current control unit M4 when executing the processes of step S1 and step S5.

【0046】このように本実施例の内燃機関の点火制御
装置は、コンパレータの出力S1,S2 に基づいて1次電
流i1 が第1の設定電流値Iref1に達するまでの第1の
所要時間T1 、及び第2の設定電流値Iref2に達するま
での第2の所要時間T2 を算出し、これらの2点の座標
(T1 ,Iref1),(T2 ,Iref2)に基づき、立上が
り曲線の原点(0,0)を前提として作成された数1に
従って通電時間Tonを算出し、その通電時間Tonに基づ
いて点火コイルの1次電流を制御するCPU4を具備し
ている。
As described above, the ignition control apparatus for the internal combustion engine of this embodiment has the first required time T1 until the primary current i1 reaches the first set current value Iref1 based on the outputs S1 and S2 of the comparator. And a second required time T2 until reaching the second set current value Iref2, and based on the coordinates (T1, Iref1), (T2, Iref2) of these two points, the origin of the rising curve (0, 0 The CPU 4 is provided with the energization time Ton calculated according to the equation (1) created based on (1) and controlling the primary current of the ignition coil based on the energization time Ton.

【0047】したがって、1次電流i1 の立上がり特性
上の3点の座標に基づいて通電時間Tonを推定している
ことから、1次電流i1 の立上がりが遅く直線的な特性
からかけ離れている場合であっても、通電時間Tonを的
確に推定することができる。また、点火コイル1の交換
等により1次電流i1 の立上がり特性が変化した場合に
は、それに応じた適切な通電時間Tonが推定されるた
め、点火コイル1の交換等に際して制御プログラムを書
き換える必要が全くなく、その保守性を大幅に向上させ
ることができる。更に、通電時間Tonの推定にアナログ
値のバッテリ電圧VB を用いていないため、高回転域で
のA/D変換による制御遅れを未然に回避することがで
きる。
Therefore, since the energization time Ton is estimated based on the coordinates of the three points on the rising characteristic of the primary current i1, the rising time of the primary current i1 is slow and is far from the linear characteristic. Even if there is, the energization time Ton can be accurately estimated. In addition, when the rising characteristic of the primary current i1 changes due to the replacement of the ignition coil 1 or the like, an appropriate energization time Ton is estimated accordingly, so that it is necessary to rewrite the control program when replacing the ignition coil 1 or the like. There is nothing, and the maintainability can be greatly improved. Further, since the battery voltage VB of analog value is not used for estimating the energization time Ton, the control delay due to A / D conversion in the high rotation speed range can be avoided.

【0048】〔第二実施例〕以下、本発明を具体化した
第二実施例の内燃機関の点火制御装置について説明す
る。
[Second Embodiment] An ignition control apparatus for an internal combustion engine according to a second embodiment of the present invention will be described below.

【0049】図6は本発明の第二実施例である内燃機関
の点火制御装置における通電時間の推定原理を示す説明
図である。
FIG. 6 is an explanatory view showing the principle of estimating the energization time in the ignition control device for the internal combustion engine according to the second embodiment of the present invention.

【0050】本実施例の点火制御装置の構成は図2に示
す第一実施例のものと同一であり、相違点は通電時間T
onの推定原理にある。したがって、特に相違点を重点的
に説明する。今、第一実施例と同じく1次電流i1 が
(t,i1 )=(0,0),(T1 ,Iref1),(T2
,Iref2)の3点の座標を含む立上がり曲線に倣って
立上がるものとし、説明の便宜上、(T1 ,Iref1)を
ポイントA、(T2 ,Iref2)をポイントBとする。ま
ず、ポイントA及びポイントBを通る直線lのt軸切片
ΔTを求め、ポイントAにt軸切片ΔTの補正を加え
て、ポイントA’(T1 −kΔT,Iref1)を特定す
る。次いで、ポイントA’及びポイントBを通る直線
l’が目標値I1 に達するまでに要する時間を求め、そ
の時間を通電時間Tonとして定める。ここで、kは設定
電流値Iref1,Iref2に応じて設定される定数であり、
このkを適切な値に設定すれば、直線l’と1次電流i
1 が目標値I1 に達する時間が一致して、的確な通電時
間Tonが得られる。
The configuration of the ignition control device of this embodiment is the same as that of the first embodiment shown in FIG. 2, and the difference is that the energization time T
It is in the estimation principle of on. Therefore, the difference will be mainly described. Now, as in the first embodiment, the primary current i1 is (t, i1) = (0, 0), (T1, Iref1), (T2
, Iref2) rises along a rising curve including the coordinates of three points, and for convenience of explanation, (T1, Iref1) is point A and (T2, Iref2) is point B. First, the t-axis intercept ΔT of the straight line 1 passing through the points A and B is obtained, the t-axis intercept ΔT is corrected to the point A, and the point A ′ (T1−kΔT, Iref1) is specified. Then, the time required for the straight line l'passing through the points A'and B to reach the target value I1 is determined, and the time is determined as the energization time Ton. Here, k is a constant set according to the set current values Iref1 and Iref2,
If this k is set to an appropriate value, the straight line l'and the primary current i
The time when 1 reaches the target value I1 coincides with each other, so that the accurate energization time Ton is obtained.

【0051】そして、例えば第一実施例で述べたよう
に、第1の設定電流値Iref1が3.0Aに、第2の設定電流
値Iref2が6.0Aに、目標値I1 が6.5Aに設定され、かつ
定数kが1.0 に設定されている場合の通電時間Tonは、
Then, for example, as described in the first embodiment, the first set current value Iref1 is set to 3.0A, the second set current value Iref2 is set to 6.0A, and the target value I1 is set to 6.5A. And the energization time Ton when the constant k is set to 1.0 is

【0052】[0052]

【数6】 [Equation 6]

【0053】で表すことができ、図5のステップS7で
はこの数6に従って通電時間Tonを算出する。
This can be represented by the following equation. In step S7 of FIG. 5, the energization time Ton is calculated according to this equation 6.

【0054】以上のように本実施例の点火制御装置で
は、第一実施例と同じく1次電流i1の通電時間Tonを
的確に推定できるとともに、点火コイル1の交換等に際
して制御プログラムを書き換える必要が全くなく、その
保守性を大幅に向上させることができ、しかも、高回転
域でのA/D変換による制御遅れを未然に回避すること
ができる。
As described above, in the ignition control device of the present embodiment, the energization time Ton of the primary current i1 can be accurately estimated as in the first embodiment, and the control program needs to be rewritten when the ignition coil 1 is replaced. It is possible to greatly improve the maintainability without any use, and to avoid the control delay due to the A / D conversion in the high rotation range.

【0055】加えて、本実施例で通電時間Tonの算出に
用いられる数6は、第一実施例の数1に比較して極めて
簡単な式である。したがって、高回転域においても時間
的に余裕をもってステップS7の処理を完了でき、将来
の内燃機関の更なる高速化に十分に対応することができ
る。
In addition, the equation 6 used in the calculation of the energization time Ton in this embodiment is a very simple equation as compared with the equation 1 in the first embodiment. Therefore, it is possible to complete the process of step S7 with a sufficient time even in the high engine speed range, and it is possible to sufficiently cope with the further increase in speed of the internal combustion engine in the future.

【0056】ところで、上記第一実施例及び第二実施例
では異なる方法により通電時間Tonを推定したが、本発
明を実施する場合には、これらの推定方法に限定される
ものではなく、要は1次電流i1 の立上がり曲線上の原
点を含む3点以上の座標を特定して、それらの座標に基
づいて通電時間Tonを推定するものであればよい。した
がって、他の方法により通電時間Tonを推定してもよ
い。
By the way, although the energization time Ton is estimated by different methods in the first and second embodiments, the present invention is not limited to these estimation methods, and the point is It suffices that the coordinates of three or more points including the origin on the rising curve of the primary current i1 be specified and the energization time Ton be estimated based on these coordinates. Therefore, the energization time Ton may be estimated by another method.

【0057】また、上記第一実施例及び第二実施例では
1次電流i1 の立上がり曲線上の原点を含む3点の座標
に基づいて通電時間Tonを推定したが、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、4点以上
の座標に基づいて通電時間Tonの推定処理を行ってもよ
い。なお、特定する座標が増加すれば通電時間Tonの推
定精度は向上するが、算出に用いられる式(数1や数
6)が次第に複雑になるため、双方の損益を考慮した上
で座標の数を決定するのが望ましい。
In the first and second embodiments, the energization time Ton is estimated based on the coordinates of three points including the origin on the rising curve of the primary current i1. Is not limited to this, and the energization time Ton may be estimated based on the coordinates of four or more points. Although the accuracy of estimating the energization time Ton improves as the number of specified coordinates increases, the equations (1 and 6) used for the calculation gradually become complicated. It is desirable to determine

【0058】[0058]

【発明の効果】以上のように、本発明の内燃機関の点火
制御装置によれば、点火コイルのインピーダンスの時定
数で決定される1次電流の立上がり特性上の3点以上の
座標に基づいて通電時間を推定するため、1次電流の立
上がりが遅く直線的な特性からかけ離れている場合であ
っても、通電時間を的確に推定することができ、また、
点火コイルの交換等により1次電流の立上がり特性が変
化した場合には、それに応じた適切な通電時間が推定さ
れるため、点火コイルの交換等に際して制御プログラム
を書き換える必要がなく、その保守性を大幅に向上させ
ることができ、更に、通電時間の推定にアナログ値のバ
ッテリ電圧を用いていないため、高回転域でのA/D変
換による制御遅れを未然に回避することができる。
As described above, according to the ignition control apparatus for an internal combustion engine of the present invention, based on the coordinates of three or more points on the rising characteristic of the primary current determined by the time constant of the impedance of the ignition coil. Since the energization time is estimated, the energization time can be accurately estimated even when the rise of the primary current is slow and is far from the linear characteristic.
When the rising characteristic of the primary current changes due to the replacement of the ignition coil, etc., the appropriate energization time is estimated, so there is no need to rewrite the control program when replacing the ignition coil, and its maintainability is improved. This can be greatly improved, and since the analog battery voltage is not used for estimating the energization time, the control delay due to the A / D conversion in the high rotation speed range can be avoided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】図1は本発明の一実施例の内容を概念的に示し
たクレーム対応図である。
FIG. 1 is a claim correspondence diagram conceptually showing the content of one embodiment of the present invention.

【図2】図2は本発明の第一実施例である内燃機関の点
火制御装置を示す電気回路図である。
FIG. 2 is an electric circuit diagram showing an ignition control device for an internal combustion engine which is a first embodiment of the present invention.

【図3】図3は本発明の第一実施例である内燃機関の点
火制御装置の各信号の推移を示すタイムチャートであ
る。
FIG. 3 is a time chart showing a transition of each signal of the ignition control device for the internal combustion engine according to the first embodiment of the present invention.

【図4】図4は本発明の第一実施例である内燃機関の点
火制御装置の1次電流の特性を示す説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing characteristics of a primary current of an ignition control device for an internal combustion engine which is a first embodiment of the present invention.

【図5】図5は本発明の第一実施例である内燃機関の点
火制御装置のCPUが実行する点火制御ルーチンを示す
フローチャートである。
FIG. 5 is a flowchart showing an ignition control routine executed by the CPU of the ignition control device for the internal combustion engine according to the first embodiment of the present invention.

【図6】図6は本発明の第二実施例である内燃機関の点
火制御装置における通電時間の推定原理を示す説明図で
ある。
FIG. 6 is an explanatory diagram showing the principle of estimating the energization time in the ignition control device for the internal combustion engine according to the second embodiment of the present invention.

【図7】図7は従来の内燃機関の点火制御装置における
通電時間の推定原理を示す説明図である。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing a principle of estimating energization time in a conventional ignition control device for an internal combustion engine.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

M1 1次電流値判定手段 M2 所要時間算出手段 M3 通電時間推定手段 M4 1次電流制御手段 1 点火コイル 3 抵抗 4 CPU 5 第1のコンパレータ 6 第2のコンパレータ M1 primary current value determination means M2 required time calculation means M3 energization time estimation means M4 primary current control means 1 ignition coil 3 resistance 4 CPU 5 first comparator 6 second comparator

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 泰充 愛知県刈谷市昭和町1丁目1番地 日本電 装株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Yasumitsu Tanaka 1-1-1, Showa-cho, Kariya city, Aichi prefecture Nihon Denso Co., Ltd.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 点火コイルのインピーダンスの時定数で
立上がる1次電流を検出し、前記1次電流が予め目標値
より低く設定された複数の設定電流値にそれぞれ達した
ことを判定する1次電流値判定手段と、 前記1次電流の立上がり開始から1次電流値判定手段に
て各設定電流値に達したと判定されるまでの所要時間を
それぞれ算出する所要時間算出手段と、 前記各設定電流値と対応する所要時間とに基づき、1次
電流が目標値に達するまでに要する時間を推定して1次
電流の通電時間とする通電時間推定手段と、 前記通電時間推定手段により推定された通電時間に基づ
いて点火コイルの1次電流を制御する1次電流制御手段
とを具備することを特徴とする内燃機関の点火制御装
置。
1. A primary current for detecting a primary current rising with a time constant of an impedance of an ignition coil, and determining whether the primary current has reached a plurality of preset current values set in advance lower than a target value. Current value determination means, required time calculation means for calculating the required time from the start of the rise of the primary current until it is determined by the primary current value determination means that each set current value has been reached, and each setting Based on the current value and the corresponding required time, the energization time estimating means for estimating the time required for the primary current to reach the target value to be the energization time of the primary current, and the energization time estimating means. An ignition control device for an internal combustion engine, comprising: a primary current control means for controlling a primary current of an ignition coil based on an energization time.
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