СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ЗАЖИГАНИЕМ ДЛЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ Российский патент 2017 года по МПК F02P3/00 F02P15/10 

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Область техники, к которой относится изобретение

[0001] Изобретение относится к системе управления зажиганием для двигателя внутреннего сгорания, которая управляет током разряда свечи зажигания после начала разряда свечи зажигания.

2. Описание предшествующего уровня техники

[0002] В качестве системы управления зажиганием такого типа, например, известна система, описанная в публикации японской патентной заявки No. 2014-206061. В системе, описанной в JP 2014-206061 А, сигнал зажигания выдается из устройства управления (ЭБУ) на устройство зажигания, то есть выполняется подача напряжения на первичную обмотку. Далее, когда выдача сигнала зажигания прекращается, прекращается подача напряжения на первичную обмотку, и поэтому противоэлектродвижущая сила генерируется во вторичной обмотке, что приводит к разряду свечи зажигания. После прекращения выдачи сигнала зажигания ЭБУ выдает сигнал интервала подачи энергии (сигнал управления формой импульса разряда) на устройство зажигания. Устройство зажигания управляет током разряда свечи зажигания в интервале времени, в течение которого поступает сигнал интервала подачи энергии.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0003] При этом в вышеупомянутой системе, в случае, когда линия передачи для передачи сигнала интервала подачи энергии шунтируется элементом на стороне электрического потенциала, соответствующего логическому значению сигнала интервала подачи энергии, управление током разряда свечи зажигания продолжается, даже если ЭБУ не выполняет команду тока разряда свечи зажигания. Таким образом, в этом случае имеются недостатки в том, что ускоряется износ свечи зажигания, и возрастает величина потребления энергии.

[0004] Изобретением предложена система управления зажиганием для двигателя внутреннего сгорания, которая делает возможным определение неисправности линии передачи сигнала управления формой импульса, которая передает сигнал управления формой импульса разряда.

[0005] Далее будет описано средство решения вышеуказанной проблемы и его функциональные результаты.

1. Система управления зажиганием для двигателя внутреннего сгорания согласно объекту изобретения содержит: устройство зажигания, включающее в себя катушку зажигания, оснащенную первичной обмоткой и вторичной обмоткой, свечу зажигания, соединенную со вторичной обмоткой и расположенную в камере сгорания двигателя внутреннего сгорания, цепь управления разрядом, сконфигурированную с возможностью продолжения разряда свечи зажигания после начала разряда свечи зажигания, а также блок управления разрядом, сконфигурированный с возможностью управления током разряда свечи зажигания при помощи цепи управления разрядом после начала разряда свечи зажигания; устройство управления для выдачи сигнала зажигания и сигнала управления формой импульса разряда на устройство зажигания, при этом сигнал зажигания представляет собой сигнал, который управляет подачей напряжения на первичную обмотку, причем сигнал управления формой импульса разряда является сигналом, который командует управлением током разряда при помощи цепи управления разрядом; линию передачи зажигания для передачи сигнала зажигания от устройства управления на устройство зажигания; и линию передачи сигнала управления формой импульса для передачи сигнала управления формой импульса разряда от устройства управления на устройство зажигания, и устройство управления включает в себя блок выполнения определения для определения того, является ли линия передачи сигнала управления формой импульса неисправной, на основе, по меньшей мере, одного из условий: условия, что электрический потенциал линии передачи сигнала управления формой импульса в интервал времени, в течение которого сигнал управления формой импульса разряда не выдается на линию передачи сигнала управления формой импульса, представляет собой электрический потенциал, когда сигнал управления формой импульса разряда выдается, и условия, что электрический ток течет через первичную обмотку или через вторичную обмотку в заранее заданный интервал времени, за исключением интервала времени, в течение которого сигнал управления формой импульса разряда выдается на линию передачи сигнала управления формой импульса, и интервала времени, в течение которого сигнал зажигания выдается на линию передачи зажигания. Объект изобретения может также быть определен следующим образом. Система управления зажиганием для двигателя внутреннего сгорания содержит: устройство зажигания, включающее в себя катушку зажигания, оснащенную первичной обмоткой и вторичной обмоткой, свечу зажигания, соединенную с вторичной обмоткой, при этом свеча зажигания расположена в камере сгорания двигателя внутреннего сгорания, цепь управления разрядом, сконфигурированную с возможностью продолжения разряда свечи зажигания после начала разряда свечи зажигания, а также блок управления разрядом, сконфигурированный с возможностью управления током разряда свечи зажигания при помощи цепи управления разрядом после начала разряда свечи зажигания; электронный блок управления, сконфигурированный для выдачи сигнала зажигания и сигнала управления формой импульса разряда на устройство зажигания, при этом сигнал зажигания представляет собой сигнал, который управляет подачей напряжения на первичную обмотку, а сигнал управления формой импульса разряда представляет собой сигнал, который командует управлением током разряда с помощью цепи управления разрядом; линию передачи зажигания, сконфигурированную для передачи сигнала зажигания от электронного блока управления на устройство зажигания; а также линию передачи сигнала управления формой импульса, сконфигурированную для передачи сигнала управления формой импульса разряда от электронного блока управления на устройство зажигания, при этом электронный блок управления сконфигурирован с возможностью определения того, является ли линия передачи сигнала управления формой импульса неисправной, на основе, по меньшей мере, одного из условий i) условия, что электрический потенциал линии передачи сигнала управления формой импульса в интервал времени, в течение которого сигнал управления формой импульса разряда не выдается на линию передачи сигнала управления формой импульса, представляет собой такой же электрический потенциал, как тот, когда сигнал управления формой импульса разряда выдается, и ii) условия, что электрический ток течет через первичную обмотку или через вторичную обмотку в заранее заданный интервал времени, за исключением интервала времени, в течение которого сигнал управления формой импульса разряда выдается на линию передачи сигнала управления формой импульса, и интервала времени, в течение которого сигнал зажигания выдается на линию передачи зажигания.

[0006] В вышеописанной конфигурации после начала разряда свечи зажигания блок управления разрядом управляет цепью управления разрядом, и благодаря этому можно продолжить разряд свечи зажигания. Здесь, например, в случае, когда линия передачи сигнала управления формой импульса замыкается элементом, который имеет электрический потенциал, соответствующий логическому значению сигнала управления формой импульса разряда, электрический потенциал линии передачи сигнала управления формой импульса становится электрическим потенциалом сигнала управления формой импульса разряда, в интервал времени, в течение которого устройство управления не выдает сигнал управления формой импульса разряда. Кроме того, в этом случае управление током разряда продолжается с помощью цепи управления разрядом. Поэтому хотя считается, что электрический ток обычно не течет через первичную обмотку и вторичную обмотку в заранее заданный интервал времени, за исключением интервала времени, в течение которого сигнал управления формой импульса разряда выдается на линию передачи сигнала управления формой импульса, и интервала времени, в течение которого сигнал зажигания выдается на линию передачи зажигания, электрический ток продолжает течь даже в заранее заданный интервал времени.

[0007] Вышеописанная конфигурация сфокусирована на этой идее и определяет наличие неисправности с помощью блока выполнения определения. Поэтому можно определить неисправность линии передачи сигнала управления формой импульса, которая передает сигнал управления формой импульса разряда.

2. Система управления зажиганием для двигателя внутреннего сгорания согласно вышеописанному 1 дополнительно содержит устройство переключения для переключения между состоянием проводимости и состоянием прерывания для блока управления разрядом, и источник электрической энергии, и переводит устройство переключения в состояние прерывания в случае определения того, что линия передачи сигнала управления формой импульса неисправна.

[0008] В вышеописанной конфигурации в случае, когда блок выполнения определения определяет, что линия передачи сигнала управления формой импульса неисправна, устройство переключения переходит в состояние прерывания. В этом случае блок управления разрядом не может управлять током разряда. Поэтому после начала разряда свечи зажигания в ответ на команду подачи напряжения на первичную обмотку сигналом зажигания, ток разряда быстрее становится нулевым более быстро по сравнению со случаем, когда блок управления разрядом управляет током разряда. Следовательно, можно уменьшить величину разряда свечи зажигания и предотвратить износ свечи зажигания.

[0009] 3. Система управления зажиганием для двигателя внутреннего сгорания согласно вышеописанному 2 имеет первый режим приведения воздушно-топливного отношения в камере сгорания двигателя внутреннего сгорания к заранее заданному воздушно-топливному отношению и второй режим приведения воздушно-топливного отношения в камере сгорания двигателя внутреннего сгорания к воздушно-топливному отношению, которое беднее, чем воздушно-топливное отношение в первом режиме, выдает сигнал управления формой импульса разряда во втором режиме и запрещает выполнение второго режима в случае определения того, что линия передачи сигнала управления формой импульса неисправна.

[0010] В вышеописанной конфигурации выполнение второго режима запрещено. Поэтому выполняется первый режим, который показывает лучшую воспламеняемость, чем второй режим. Соответственно, можно соответствующим образом предотвратить возникновение ситуации, в которой воспламеняемость топлива является низкой, даже если устройство переключения введено в разомкнутое состояние и отсутствует управление током разряда.

[0011] 4. В системе управления зажиганием для двигателя внутреннего сгорания согласно вышеописанному 1, устройство управления переменно управляет временем задержки момента выдачи сигнала управления формой импульса разряда на устройство зажигания относительно момента выдачи сигнала зажигания на устройство зажигания и посредством этого переменно управляет величиной тока разряда, которая управляется блоком управления разрядом в зависимости от времени задержки. В случае, когда время задержки является продолжительным, блок управления разрядом меняет величину тока разряда до большего значения в сравнении со случаем, когда время задержки является небольшим. В случае, когда определено, что линия передачи сигнала управления формой импульса неисправна, выполняется процесс снижения верхнего предела выходной мощности двигателя внутреннего сгорания.

[0012] В вышеописанной конфигурации во время возникновения неисправности, например, короткого замыкания между линией передачи сигнала управления формой импульса и элементом, который имеет электрический потенциал, соответствующий логическому значению сигнала управления формой импульса разряда, вышеописанное время задержки минимизировано, и поэтому ток разряда меняется на меньшее значение. Между тем в случае, когда обороты двигателя внутреннего сгорания являются низкими, воздушный поток в камере сгорания является медленным по сравнению со случаем, когда обороты двигателя внутреннего сгорания высоки, и поэтому токовый разряд с меньшей легкостью переносится воздушным потоком. Поэтому в случае, когда обороты двигателя внутреннего сгорания являются низкими, воспламеняемость с меньшей легкостью уменьшается из-за небольшого тока разряда свечи зажигания по сравнению со случаем, когда обороты двигателя внутреннего сгорания являются высоким.

[0013] При этом в вышеописанной конфигурации путем уменьшения верхнего предела выходной мощности двигателя внутреннего сгорания можно предотвратить возникновение уменьшения воспламеняемости, даже когда блок управления разрядом меняет ток разряда на меньшее значение.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0014] Признаки, преимущества, а также техническая и промышленная значимость иллюстративных вариантов осуществления изобретения будут описаны ниже со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых одинаковые ссылочные позиции обозначают одинаковые элементы, и на которых:

Фиг. 1 представляет собой диаграмму, показывающую конфигурацию системы двигателя, которая включает в себя систему управления зажиганием согласно первому варианту осуществления изобретения;

Фиг. 2 представляет собой принципиальную электрическую схему, показывающую конфигурацию схемы системы управления зажиганием согласно первому варианту осуществления изобретения;

Фиг. 3 представляет собой временную диаграмму, показывающую пример управления зажиганием согласно первому варианту осуществления изобретения;

Фиг. 4A - фиг. 4D представляют собой принципиальные электрические схемы, показывающие примеры управления зажиганием согласно первому варианту осуществления изобретения;

Фиг. 5 представляет собой блок-схему, показывающую процедуру процесса размыкания-замыкания реле согласно первому варианту осуществления изобретения;

Фиг. 6 представляет собой блок-схему, показывающую процедуру процесса определения неисправности и отказоустойчивого процесса согласно первому варианту осуществления изобретения;

Фиг. 7 представляет собой принципиальную электрическую схему, показывающую конфигурацию схемы системы управления зажиганием согласно второму варианту осуществления изобретения;

Фиг. 8 представляет собой блок-схему, показывающую процедуру процесса определения неисправности и отказоустойчивого процесса согласно второму варианту осуществления изобретения; и

Фиг. 9 представляет собой блок-схему, показывающую процедуру процесса определения неисправности и отказоустойчивого процесса согласно третьему варианту осуществлении изобретения.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0015] Первый вариант осуществления. Далее будет описан первый вариант осуществления системы управления зажиганием со ссылкой на фигуры. Двигатель 10 внутреннего сгорания, показанный на фиг. 1, представляет собой многоцилиндровый двигатель внутреннего сгорания с искровым зажиганием. Во впускном канале 12 двигателя 10 внутреннего сгорания установлен дроссельный клапан 14 с электронным управлением с возможностью изменения площади поперечного сечения прохода. На выпускной стороне впускного канала 12 относительно дроссельного клапана 14 расположен клапан 16 впрыска во впускной канал для впрыскивания топлива во впускное отверстие. Воздух во впускном канале 12 и топливо, впрыскиваемое из клапана 16 впрыска во впускной канал, при открытии впускного клапана 18 заполняют камеру 24 сгорания, которая образована цилиндром 20 и поршнем 22. Камера 24 сгорания обращена к отверстию впрыска клапана 26 впрыска в цилиндр, и посредством клапана 26 впрыска в цилиндр топливо может быть введено и подается непосредственно в камеру 24 сгорания. Свеча 28 зажигания устройства 30 зажигания выступает в камере 24 сгорания. При этом с помощью искрового зажигания свечи 28 зажигания воспламеняется воздушно-топливная смесь воздуха и топлива, таким образом, воздушно-топливная смесь поступает для сгорания. Некоторая часть энергии сгорания воздушно-топливной смеси преобразуется в энергию вращения коленчатого вала 32 через поршень 22. С коленчатым валом 32 может быть механически соединено ведущее колесо транспортного средства. При этом в данном варианте осуществления изобретения подразумевается, что транспортное средство представляет собой транспортное средство, в котором только двигатель 10 внутреннего сгорания сообщает динамическую энергию ведущему колесу.

[0016] Воздушно-топливная смесь, подаваемая для сгорания, при открывании выпускного клапана 34 выбрасывается в выхлопной канал 36 в виде выхлопных газов. Электронный блок управления (ЭБУ) 40 представляет собой устройство управления, которое управляет двигателем 10 внутреннего сгорания. На ЭБУ 40 поступают выходные величины различных датчиков, таких как датчик 39 угла поворота коленчатого вала, который определяет обороты NE коленчатого вала 32. Далее, на основе поступивших выходных величин, ЭБУ 40 приводит в действие различные приводы, такие как дроссельный клапан 14, клапан 16 впрыска во впускной канал, клапан 26 впрыска в цилиндр и устройство 30 зажигания.

[0017] На фиг. 2 показана конфигурация схемы устройства 30 зажигания. Как показано на фиг. 2, устройство 30 зажигания содержит катушку 50 зажигания, в которой магнитным способом соединены первичная обмотка 52 и вторичная обмотка 54. При этом на фиг. 2 черными кругами, обозначающими пару клемм первичной обмотки 52 и пару клемм вторичной обмотки 54, показаны клеммы, на которых полярности генерируемых электродвижущих сил в первичной обмотке 52 и вторичной обмотке 54 соответственно равны, когда магнитные потоки, взаимосвязанные с первичной обмоткой 52 и вторичной обмоткой 54, меняются в состоянии, в котором оба конца первичной обмотки 52 и оба конца вторичной обмотки 54 разомкнуты.

[0018] Одна клемма вторичной обмотки 54 соединена со свечой 28 зажигания, и другая клемма заземлена через диод 56 и шунтирующий резистор 58. Диод 56 представляет собой выпрямительный элемент, который обеспечивает поток электрического тока в направлении прохода через свечу 28 зажигания, через вторичную обмотку 54 на землю и ограничивает поток электрического тока в обратном направлении. Шунтирующий резистор 58 представляет собой резистор для определения электрического тока, текущего через вторичную обмотку 54 при помощи напряжения Vi2, падающего на шунтирующем резисторе 58. Другими словами, шунтирующий резистор 58 представляет собой резистор для определения тока разряда свечи 28 зажигания.

[0019] Одна клемма первичной обмотки 52 катушки 50 зажигания соединена с положительным электродом наружного аккумулятора 44 через клемму TRM1 устройства 30 зажигания. Кроме того, другая клемма первичной обмотки 52 заземлена через элемент 60 переключения зажигания. При этом в варианте осуществления изобретения элемент 60 переключения зажигания представляет собой биполярный транзистор с изолированным затвором (БТИЗ). Кроме того, с помощью элемента 60 переключения зажигания диод 62 соединен обратно-параллельно.

[0020] Электрическая энергия, снятая с клеммы TRM1, принимается также усилительной цепью 70. В данном варианте осуществления изобретения усилительная цепь 70 выполнена как усилительная цепь прерывистого действия. То есть встроен индукционный элемент 72, имеющий один конец, соединенный с клеммой TRM1, а другой конец индукционного элемента 72 заземлен через усилительный переключающий элемент 74. При этом в этом варианте осуществления изобретения элемент 74 переключения усиления представляет собой БТИЗ. Между индукционным элементом 72 и элементом 74 переключения усиления подсоединен анод диода 76. Катод диода 76 заземлен через конденсатор 78. Зарядное напряжение Vc конденсатора 78 является выходным напряжением усилительной цепи 70.

[0021] Точка между диодом 76 и конденсатором 78 соединена с точкой между первичной обмоткой 52 и элементом 60 переключения зажигания через элемент 80 переключения управления и диод 82. Другими словами, выходная клемма усилительной цепи 70 соединена с точкой между первичной обмоткой 52 и элементом 60 переключения зажигания через элемент 80 переключения управления и диод 82. В данном варианте осуществления изобретения элемент 80 переключения управления представляет собой полевой МОП транзистор. Вышеописанный диод 82 представляет собой выпрямительный элемент для блокировки обратного протекания электрического тока со стороны первичной обмотки 52 и элемента 60 переключения зажигания в сторону усилительной цепи 70 через пассивный диод элемента 80 переключения управления.

[0022] Блок 84 управления усилением представляет собой задающий контур, который управляет выходным напряжением усилительной цепи 70 путем выполнения операции размыкания-замыкания элемента 74 переключения усиления на основе сигнала Si зажигания, подаваемого на клемму TRM2. При этом блок 84 управления усилением контролирует выходное напряжение усилительной цепи 70 (зарядное напряжение Vc конденсатора 78), и останавливает операцию размыкания-замыкания элемента 74 переключения усиления, когда выходное напряжение становится заранее заданной величиной или более.

[0023] Блок 86 управления разрядом представляет собой задающую цепь, которая управляет током разряда свечи 28 зажигания путем выполнения операции размыкания-замыкания элемента 80 переключения управления на основе сигнала Si зажигания, подаваемого на клемму TRM2, и сигнала Sc управления формой импульса разряда, подаваемого на клемму TRM3. При этом электрическая энергия аккумулятора 44, снятая с клеммы TRM1, подается на блок 86 управления разрядом через реле 90. Реле 90 представляет собой устройство размыкания-замыкания, в котором операция размыкания-замыкания выполняется командным сигналом Sr источника электрической энергии, подаваемым на клемму TRM4. Другими словами, реле 90 представляет собой устройство переключения, которое переключается между состоянием проводимости и состоянием прерывания для блока 86 управления разрядом и аккумулятора 44. Когда реле 90 введено в разомкнутое состояние (состояние прерывания), источник электрической энергии для работы блока 86 управления разрядом выключается.

[0024] Клемма TRM2 устройства 30 зажигания соединена с ЭБУ 40 через линию Li передачи зажигания, а клемма TRM3 соединена с ЭБУ 40 через линию Lc передачи сигнала управления формой импульса. Кроме того, клемма TRM4 устройства 30 зажигания соединена с ЭБУ 40 через линию Lr передачи источника электрической энергии.

[0025] При этом на фиг. 2 особо детализирована конфигурация части, относящейся к ЭБУ 40, которая выдает сигнал Sc управления формой импульса разряда. То есть ЭБУ 40 включает в себя микрокомпьютер (МК 42). Кроме того, ЭБУ 40 включает в себя внутренний источник 92 электрической энергии, и при этом внутренний источник 92 электрической энергии заземлен через биполярный транзистор (управляющий переключающий элемент 93) и резистор 94. При этом линия Lc передачи сигнала управления формой импульса соединена с соединительной точкой между управляющим переключающим элементом 93 и резистором 94. Кроме того, ЭБУ 40 включает в себя буфер 96. Буфер 96 принимает напряжение в соединительной точке между управляющим переключающим элементом 93 и резистором 94, и преобразует напряжение в напряжение, которое может быть определено с помощью МК 42.

[0026] В первом режиме приведения воздушно-топливного отношения двигателя 10 внутреннего сгорания к первому целевому воздушно-топливному отношению (здесь: теоретическому воздушно-топливному отношению), ЭБУ 40 выдает сигнал Si зажигания через линию Li передачи зажигания, и не выдает сигнал Sc управления формой импульса разряда на линию Lc передачи сигнала управления формой импульса. Кроме того, во втором режиме приведения воздушно-топливного отношения ко второму целевому воздушно-топливному отношению, которое беднее, чем первое целевое воздушно-топливное отношение, ЭБУ 40 выдает сигнал Si зажигания через линию Li передачи зажигания, и выдает сигнал Sc управления формой импульса разряда через линию Lc передачи сигнала управления формой импульса. При этом в данном варианте осуществления изобретения и сигнал Si зажигания, и сигнал Sc управления формой импульса разряда представляют собой импульсные сигналы с логическим значением Н.

[0027] Далее, в частности, будет проиллюстрировано управление зажиганием во втором режиме согласно варианту осуществления изобретения с использованием фиг. 3 и фиг. 4A - фиг. 4D. На фиг. 3 показаны изменение сигнала Si зажигания, изменение сигнала Sc управления формой импульса разряда, изменение состояний размыкания-замыкания элемента 60 переключения зажигания, изменение состояний размыкания-замыкания элемента 74 переключения усиления, изменение состояний размыкания-замыкания элемента 80 переключения управления, изменение электрического тока I1 для протекания через первичную обмотку 52 и изменение электрического тока I2 для протекания через вторичную обмотку 54. При этом, что касается полярностей электрических токов I1, I2, стороны, обозначаемые стрелками, показанными на фиг. 2, определены как положительные.

[0028] Когда сигнал Si зажигания выдается на устройство 30 зажигания в момент t1 времени, устройство 30 зажигания выполняет действие включения (замыкания) элемента 60 переключения зажигания. В результате электрический ток I1, протекающий через первичную обмотку 52, постепенно увеличивается. На фиг. 4A показан маршрут электрического тока для протекания через первичную обмотку 52 в это время. Как показано на фиг. 4A, когда выполняется действие замыкания элемента 60 переключения зажигания, первая петлеобразная цепь, которая представляет собой петлеобразную цепь, включающую в себя аккумулятор 44, первичную обмотку 52 и элемент 60 переключения зажигания, становится замкнутым контуром с обратной связью, и через нее течет электрический ток. При этом, поскольку электрический ток, текущий через первичную обмотку 52, постепенно увеличивается, взаимосвязанный с ним магнитный поток вторичной обмотки 54 постепенно увеличивается. Поэтому во вторичной обмотке 54 генерируется электродвижущая сила, препятствующая увеличению взаимосвязанного магнитного потока. Однако электродвижущая сила делает анодную сторону диода 56 отрицательной, и поэтому электрический ток не течет через вторичную обмотку 54.

[0029] Кроме того, как показано на фиг. 3, когда сигнал Si зажигания выдается на устройство 30 зажигания, блок 84 управления усилением выполняет операцию размыкания-замыкания элемента 74 переключения усиления. После этого, в момент t2 времени, который является временем, когда истекает время Td задержки от момента t1 времени, когда сигнал Si зажигания был подан на устройство 30 зажигания, сигнал Sc управления формой импульса разряда выдается на устройство 30 зажигания.

[0030] После этого, когда подача сигнала Si зажигания прекращается в момент t3 времени, другими словами, когда напряжение линии Li передачи зажигания меняется от напряжения логического значения Н на напряжение логического значения L, устройство 30 зажигания выполняет операцию размыкания элемента 60 переключения зажигания. Посредством этого, электрический ток I1, текущий через первичную обмотку 52, становится равным нулю, и, как реакция на противоэлектродвижущую силу, генерируемую во вторичной обмотке 54, электрический ток течет через вторичную обмотку 54. Вследствие этого свеча 28 зажигания начинает разряд.

[0031] На фиг. 4B показан маршрут электрического тока в это время. Как показано на фигуре, когда взаимосвязанный магнитный поток вторичной обмотки 54 начинает уменьшаться из-за прекращения электрического тока первичной обмотки 52, во взаимосвязанной магнитной катушке во вторичной обмотке 54 генерируется противоэлектродвижущая сила в направлении отмены уменьшения, и поэтому электрический ток I2 течет через свечу 28 зажигания, вторичную обмотку 54, диод 56 и шунтирующий резистор 58. Когда электрический ток I2 течет через вторичную обмотку 54, на свече 28 зажигания возникает падение напряжения Vd, и падение напряжения «r⋅I2», соответствующее величине r сопротивления шунтирующего резистора 58 возникает на шунтирующем резисторе 58. Следовательно, когда прямое падение напряжения диода 56 и пр. игнорируется, суммарное напряжение «Vd+r⋅I2», состоящее из падения напряжения Vd на свече 28 зажигания и падения напряжения на шунтирующем резисторе 58, подается на вторичную обмотку 54. Напряжение постепенно уменьшает взаимосвязанный магнитный поток вторичной обмотки 54. Постепенное уменьшение электрического тока I2, протекающего через вторичную обмотку 54 от момента t3 времени до момента t4 времени на фиг. 3 представляет собой явление, которое вызвано подачей напряжения «Vd+r⋅I2» на вторичную обмотку 54.

[0032] Как показано на фиг. 3, после момент t4 времени блок 86 управления разрядом выполняет операцию размыкания-замыкания элемента 80 переключения управления. На фиг. 4C показан маршрут электрического тока в интервал времени от момента t4 времени до момента t5 времени, в течение которого элемент 80 переключения управления находится в замкнутом состоянии. При этом вторая петлеобразная цепь, которая представляет собой петлеобразную цепь, включающую в себя усилительную цепь 70, элемент 80 переключения управления, диод 82, первичную обмотку 52 и аккумулятор 44, становится замкнутым контуром, и через нее течет электрический ток.

[0033] На фиг. 4D показан маршрут электрического тока в интервал времени от момента t5 времени до момента t6 времени, в течение которого элемент 80 переключения управления находится в разомкнутом состоянии. При этом противоэлектродвижущая сила, препятствующая изменению магнитного потока, которое вызывается уменьшением абсолютной величины электрического тока, протекающего через первичную обмотку 52, генерируется в первичной обмотке 52. Посредством этого, третья петлеобразная цепь, который представляет собой петлеобразную цепь, включающую в себя диод 62, первичную обмотку 52 и аккумулятор 44, становится замкнутым контуром, и через нее течет электрический ток.

[0034] Здесь с помощью временного отношения D длительности Ton интервала времени действия замыкания к длительности T одного цикла операции размыкания-замыкания элемента 80 переключения управления, показанного на фиг. 3, можно управлять электрическим током, протекающим через первичную обмотку 52. Блок 86 управления разрядом выполняет управление на постепенное увеличение абсолютной величины электрического тока I1, протекающего через первичную обмотку 52, с помощью временного отношения D. Электрический ток I1 в этот интервал времени имеет обратную полярность относительно электрического тока I1, протекающего через первичную обмотку 52, когда элемент 60 переключения зажигания находится в замкнутом состоянии. Поэтому если магнитный поток, который генерируется электрическим током I1, протекающим через первичную обмотку 52, когда элемент 60 переключения зажигания находится в замкнутом состоянии, определяется как положительный, электрический ток I1, генерируемый размыканием и замыканием элемента 80 переключения управления, уменьшает магнитный поток. При этом в случае, когда скорость постепенного уменьшения взаимосвязанного магнитного потока вторичной обмотки 54 электрическим током I1, протекающим через первичную обмотку 52, совпадает со скоростью постепенного уменьшения, когда напряжение «Vd+r⋅I2» подается на вторичную обмотку 54, электрический ток, протекающий через вторичную обмотку 54, не уменьшается. В этом случае потери электрической энергии на свече 28 зажигания и шунтирующем резисторе 58 компенсируются электрической энергией, который выдается источником электрической энергии, образованным усилительной цепью 70 и аккумулятором 44.

[0035] Напротив, в случае, когда скорость постепенного уменьшения взаимосвязанного магнитного потока вторичной обмотки 54 электрическим током I1, протекающим через первичную обмотку 52, ниже, чем скорость постепенного уменьшения, когда напряжение «Vd+r⋅I2» подается на вторичную обмотку 54, электрический ток I2, протекающий через вторичную обмотку 54, постепенно уменьшается. При постепенном уменьшении электрического тока I2, взаимосвязанный магнитный поток постепенно уменьшается со скоростью постепенного уменьшения, когда напряжение «Vd+r⋅I2» подается на вторичную обмотку 54. Однако скорость постепенного уменьшения электрического тока I2, протекающего через вторичную обмотку 54, ниже по сравнению со случаем, когда абсолютная величина электрического тока I1, протекающего через первичную обмотку 52, не уменьшается постепенно.

[0036] Кроме того, в случае, когда абсолютная величина электрического тока I1, протекающего через первичную обмотку 52, постепенно увеличивается, при этом скорость постепенного уменьшения фактического взаимосвязанного магнитного потока выше, чем скорость постепенного уменьшения взаимосвязанного магнитного потока вторичной обмотки 54, когда напряжение «Vd+r⋅I2» подается на вторичную обмотку 54, напряжение вторичной обмотки 54 становится высоким под влиянием противоэлектродвижущей силы, препятствующей уменьшению взаимосвязанного магнитного потока. Далее, электрический ток I2, протекающий через вторичную обмотку 54, увеличивается, при этом «Vd+r⋅I2» становится равным напряжению вторичной обмотки 54.

[0037] Таким образом, путем управления скоростью постепенного увеличения абсолютной величины электрического тока I1, протекающего через первичную обмотку 52, можно управлять электрическим током I2, протекающим через вторичную обмотку 54. Другими словами, можно управлять током разряда свечи 28 зажигания как на увеличение, так и на уменьшение.

[0038] Блок 86 управления разрядом манипулирует вышеописанным временным отношением D элемента 80 переключения управления для управления с обратной связью величиной тока разряда, определяемой из падения напряжения Vi2 на шунтирующем резистора 58, так, чтобы она стремилась к предписанной величине I2* тока разряда.

[0039] При этом линия Li передачи зажигания, катушка 50 зажигания, свеча 28 зажигания, элемент 60 переключения зажигания, диод 62, элемент 80 переключения управления и диод 82, показанные на фиг. 2, предусмотрены для каждого цилиндра, однако на фиг. 2 показан только один для примера. В этой связи в данном варианте осуществления изобретения, что касается линии Lc передачи сигнала управления формой импульса, усилительной цепи 70, блока 84 управления усилением и блока 86 управления разрядом, один элемент служит для нескольких цилиндров. Далее, в зависимости от того, какому цилиндру соответствует сигнал Si зажигания, подаваемый на устройство 30 зажигания, блок 86 управления разрядом выбирает и приводит в действие соответствующий элемент 80 переключения управления. Кроме того, блок 84 управления усилением выполняет управление усилением, когда сигнал Si зажигания для любого цилиндра выдается на устройство 30 зажигания.

[0040] При условии, что сигнал Si зажигания не выдается, блок 86 управления разрядом приводит ток разряда к предписанной величине I2* тока разряда, в интервал времени после истечения нормативного времени от падающего фронта сигнала Si зажигания и перед падающим фронтом сигнала Sc управления формой импульса разряда. Далее, как показано на фиг. 3, блок 86 управления разрядом переменно устанавливает предписанную величину I2* тока разряда в зависимости от времени Td задержки выдачи сигнала Sc управления формой импульса разряда на устройство 30 зажигания относительно момента времени, когда сигнал Si зажигания выдается на устройство 30 зажигания. Посредством этого, ЭБУ 40 может переменно устанавливать предписанную величину I2* тока разряда посредством времени Td задержки.

[0041] Более конкретно, в этом варианте осуществления изобретения, когда обороты NE выше, ЭБУ 40 устанавливает предписанную величину I2* тока разряда равной большей величине, и удлиняет время Td задержки. Это устанавливается с учетом того факта, что в случае высоких оборотов NE воспламеняемость уменьшается, поскольку воздушный поток в камере 24 сгорания становится быстрее, чем в случае с низкими оборотами NE.

[0042] На фиг. 5 показана процедура процесса размыкания-замыкания реле 90 с помощью ЭБУ 40. Посредством ЭБУ 40 процесс выполняется периодически в заданном цикле, например. В серии циклов ЭБУ 40 определяет (S10), является ли режим вторым режимом, в котором выполняется управление бедным сгоранием. Далее, в случае второго режима (S10: ДА), ЭБУ 40 выполняет операцию замыкания реле 90 (S12). В результате аккумулятор 44 и блок 86 управления разрядом приводятся в замкнутое состояние (проводимости), и электрическая энергия подается на блок 86 управления разрядом. Поэтому блок 86 управления разрядом может управлять током разряда свечи 28 зажигания. С другой стороны, в случае, если это не второй режим (S10: НЕТ), ЭБУ 40 выполняет операцию размыкания реле 90 (S14). Посредством этого, аккумулятор 44 и блок 86 управления разрядом приводятся в состояние прерывания, и источник электрической энергии для работы блока 86 управления разрядом выключается. Поэтому можно предотвратить или избежать ситуации, в которой электрическая энергия расходуется блоком 86 управления разрядом, когда сигнал Sc управления формой импульса разряда не выдается.

[0043] При этом, когда заканчивается процесс вышеописанных этапа S12 или этапа S14, серия циклов сразу заканчивается. ЭБУ 40 выполняет процесс определения неисправности, который представляет собой процесс определения того, имеется ли такая неисправность, что напряжение линии Lc передачи сигнала управления формой импульса постоянно является напряжением, соответствующим логическому значению Н из-за короткого замыкания между линией Lc передачи сигнала управления формой импульса и аккумулятором 44, и т.п.

[0044] На фиг. 6 показана процедура вышеописанного процесса определения неисправности и отказоустойчивого процесса, который выполняется в случае, когда делается определение неисправности. Процессы, выполняемые МК 42 ЭБУ 40, выполняются периодически, например, в заданном цикле.

[0045] В серии циклов МК 42 сначала определяет, является ли режим вторым режимом (S20). Далее, в случае определения того, что режим является вторым режимом (S20: ДА), МК 42 определяет, находится ли текущее время в интервале времени выдачи сигнала Sc управления формой импульса разряда (S22). Процесс представляет собой процесс для определения того, находится ли текущее время в интервале времени, в течение которого напряжение линии Lc передачи сигнала управления формой импульса соответствует логическому значению L, если линия Lc передачи сигнала управления формой импульса не является неисправной. Процесс представляет собой процесс для определения того, находится ли текущее время в интервале времени, в течение которого МК 42 выполняет операцию размыкания управляющего переключающего элемента 93. То есть, в случае интервала времени, в течение которого МК 42 выполняет операцию размыкания управляющего переключающего элемента 93, напряжение линии Lc передачи сигнала управления формой импульса снижается до 0 В резистором 94, и поэтому считается, что напряжение линии Lc передачи сигнала управления формой импульса является напряжением логического значения L, которое представляет собой напряжение в интервале времени, в течение которого сигнал Sc управления формой импульса разряда не выдается.

[0046] Далее, в случае определения того, что текущее время не находится в интервале времени выдачи сигнала Sc управления формой импульса разряда (S22: НЕТ), МК 42 получает измеренное напряжение VLc, выдаваемое из буфера 96 (S24). Далее МК 42 определяет, является ли измеренное напряжение VLc уровнем логического значения Н (S26). При этом напряжение VLc, выдаваемое из буфера 96, представляет собой напряжение после того, как напряжение линии Lc передачи сигнала управления формой импульса преобразовано в величину, приспособленную для определения с помощью МК 42, и поэтому может отличаться по величине от фактического напряжения линии Lc передачи сигнала управления формой импульса. Поэтому МК 42 определяет, является ли напряжение VLc уровнем логического значения Н, на основе сравнения напряжения VLc и порогового напряжения, определяемого в зависимости от напряжения, после преобразования буфером 96 напряжения линии Lc передачи сигнала управления формой импульса, когда выдается сигнал Sc управления формой импульса разряда.

[0047] В случае определения того, что измеренное напряжение VLc является уровнем логического значения Н (S26: ДА), МК 42 определяет, что линия Lc передачи сигнала управления формой импульса неисправна (S28). Далее, в качестве отказоустойчивого процесса, МК 42 с помощью командного сигнала Sr источника электрической энергии выполняет операцию размыкания реле 90 для выполнения переключения в состояние прерывания между аккумулятором 44 и блоком 86 управления разрядом (S30). Это представляет собой процесс для предотвращения выполнения блоком 86 управления разрядом операции размыкания-замыкания элемента 80 переключения управления в случае, когда напряжение линии Lc передачи сигнала управления формой импульса постоянно является логическим значением Н.

[0048] Кроме того, в качестве отказоустойчивого процесса МК 42 выполняет процесс воспрещения управления во втором режиме (S32). То есть, управление сгоранием в двигателе 10 внутреннего сгорания выполняется в первом режиме. Это происходит потому, что воспламеняемость легче уменьшается во втором режиме, чем в первом режиме в случае, когда блок 86 управления разрядом не выполняет управления током разряда.

[0049] Кроме того, в качестве отказоустойчивого процесса МК 42 выполняет процесс информирования пользователя, что в линии Lc передачи сигнала управления формой импульса (S34) возникла неисправность. Процесс, например, может представлять собой процесс зажигания предупредительной лампочки.

[0050] При этом в случае, когда закончен процесс этапа S34, в случае, когда на этапах S20, S26 определяется «НЕТ», или в случае, когда на этапе S22 определяется «ДА», МК 42 сразу завершает последовательность циклов.

[0051] Здесь будут описаны функции варианта осуществления изобретения. Во втором режиме ЭБУ 40 выдает сигнал Sc управления формой импульса разряда, в дополнение к сигналу Si зажигания. Кроме того, в случае, когда напряжение линии Lc передачи сигнала управления формой импульса представляет собой логическое значение Н в интервал времени, в течение которого сигнал Sc управления формой импульса разряда не выдается, ЭБУ 40 определяет, что линия Lc передачи сигнала управления формой импульса неисправна, и выполняет отказоустойчивый процесс.

[0052] Согласно варианту осуществления изобретения, описанному выше, достигаются следующие результаты. (1) В случае, когда напряжение линии Lc передачи сигнала управления формой импульса является напряжением логического значения Н в интервал времени, в течение которого сигнал Sc управления формой импульса разряда не выдается, делается определение, что линия Lc передачи сигнала управления формой импульса неисправна. Следовательно, можно определить неисправность линии Lc передачи сигнала управления формой импульса, которая передает сигнал Sc управления формой импульса разряда.

[0053] (2) В отказоустойчивом процессе реле 90 переводится в состояние прерывания (реле 90 переключается в состояние размыкания связи между аккумулятором 44 и блоком 86 управления разрядом). Следовательно, даже когда напряжение сигнала, выдаваемого по линии Lc передачи сигнала управления формой импульса на устройство 30 зажигания, постоянно является логическим значением Н, блок 86 управления разрядом не работает, и поэтому операция размыкания-замыкания элемента 80 переключения управления не выполняется. Поэтому можно уменьшить количество электрической энергии, которая потребляется блоком 86 управления разрядом. Кроме того, можно уменьшить величину разряда свечи 28 зажигания, и предотвратить износ свечи 28 зажигания.

[0054] (3) В отказоустойчивом процессе выполнение второго режима воспрещено. Первый режим показывает лучшую воспламеняемость, чем второй режим, и поэтому высокая воспламеняемость легко поддерживается, даже когда управление током разряда не выполняется. Поэтому, воспрещая выполнение второго режима, можно соответствующим образом предотвратить возникновение ситуации, в которой воспламеняемость является низкой.

[0055] (4) Наличие неисправности определяется во втором режиме. Поэтому в случае, когда возникает неисправность в линии Lc передачи сигнала управления формой импульса в середине второго режима, можно быстро определить неисправность и быстро справиться с неисправностью.

[0056] Второй вариант осуществления изобретения

Далее будет описан второй вариант осуществления системы управления зажиганием с фокусированием на отличиях от первого варианта осуществления, со ссылкой на чертежи.

[0057] На фиг. 7 показана конфигурация схемы устройства 30 зажигания согласно варианту осуществления изобретения. При этом на фиг. 7 элементы, соответствующие элементам, показанным на фиг. 2, для удобства обозначены идентичными ссылочными позициями. Как показано на этой фигуре, в этом варианте осуществления изобретения на МК 42 поступает значение падение напряжения Vi2 на шунтирующем резисторе 58 через клемму TRM5 и линию передачи Ld определения.

[0058] На фиг. 8 показана процедура процесса определения неисправности и отказоустойчивый процесс, который выполняется в случае, когда выполняется определение неисправности согласно варианту осуществления изобретения. Процессы, выполняемые МК 42 ЭБУ 40, осуществляются периодически в заданном цикле, например. При этом для удобства на фиг. 8 процессы, соответствующие процессам, показанным на фиг. 6, обозначены одинаковыми ссылочными позициями.

[0059] В последовательности процессов, показанной на фиг. 8, в случае определения того, что режим представляет собой второй режим (S20: ДА), МК 42 определяет, истекло ли заранее заданное время после прекращения выдачи сигнала Sc управления формой импульса разряда (S22a). Процесс представляет собой процесс определения того, является ли нулевым электрический ток, протекающий через вторичную обмотку 54. При этом заранее заданное время устанавливается равным или большим, чем время, которое, как считается, требуется после того, как управление током разряда будет закончено прекращением выдачи сигнала Sc управления формой импульса разряда, и до того, как электрический ток, протекающий через вторичную обмотку 54, станет нулем. Далее, в случае определения того, что заранее заданное время истекло (S22a: ДА), МК 42 выполняет процесс измерения по измерению падения напряжения Vi2 на шунтирующем резисторе 58 (S24a). Затем МК 42 определяет, является ли падение напряжения Vi2 пороговым напряжением Vth или более его (S26a). Процесс представляет собой процесс для определения того, течет ли электрический ток через вторичную обмотку 54. Пороговое напряжение Vth нужно устанавливать равным величине, которая только слегка больше нуля. Далее, в случае определения того, что падение напряжения Vi2 представляет собой пороговое напряжение Vth или более его (S26a), МК 42 определяет, что линия Lc передачи сигнала управления формой импульса неисправна, поскольку электрический ток течет через вторичную обмотку 54 (S28).

[0060] При этом в случае определения «НЕТ» на этапах S22a, S26a, МК 42 сразу завершает последовательность процессов.

Третий вариант осуществления изобретения. Далее будет описан третий вариант осуществления системы управления зажиганием с фокусированием на отличиях от первого варианта осуществления, со ссылкой на чертежи.

[0061] В этом варианте осуществления отказоустойчивый процесс меняется по сравнению с первым вариантом осуществления. На фиг. 9 показана процедура процесса определения неисправности и отказоустойчивого процесса, который выполняется в случае, когда неисправность определена согласно данному варианту осуществления изобретения. Процессы, выполняемые МК 42 ЭБУ 40, осуществляются периодически в заданном цикле, например. При этом для удобства на фиг. 9 процессы, соответствующие процессам, показанным на фиг. 6, обозначены одинаковыми ссылочными позициями.

[0062] В последовательности процессов, показанных на фиг. 9, в случае определения того, что имеется неисправность (S28), МК 42 выполняет процесс информирования (S34), и при этом выполняет процесс снижения верхнего предела выходной мощности двигателя 10 внутреннего сгорания (S36) в качестве отказоустойчивого процесса. Более конкретно, МК 42 выполняет процесс снижения верхнего предела произведения крутящего момента и скорости. С помощью этого процесса в случае, когда запрос на увеличение выходной мощности двигателя 10 внутреннего сгорания генерируется в ответ на операцию с акселератором, выполняемую пользователем, выходная мощность становится меньше, чем выходная мощность в соответствии с запросом, хотя выходная мощность в соответствии с запросом возможна в обычное время. Однако в случае, когда выходная мощность, требуемая для двигателя 10 внутреннего сгорания в ответ на операцию с акселератором, меньше, чем верхний предел, выходная мощность выполняется в соответствии с запросом.

[0063] Здесь будут описаны функции варианта осуществления изобретения. В случае определения того, что линия Lc передачи сигнала управления формой импульса неисправна, МК 42 выполняет процесс снижения верхнего предела выходной мощности двигателя 10 внутреннего сгорания, в дополнение к процессу информирования. Здесь процесс информирования заключается в информировании пользователя, что выходная мощность мощности двигателя 10 внутреннего сгорания ограничена, в дополнение к важности информирования пользователя, что линия Lc передачи сигнала управления формой импульса неисправна.

[0064] При этом в варианте осуществления изобретения, когда напряжение линии Lc передачи сигнала управления формой импульса постоянно представляет собой напряжение логического значения Н, устройство 30 зажигания устанавливает равным нулю время Td задержки момента выдачи сигнала Sc управления формой импульса разряда относительно момента выдачи сигнала Si зажигания, и использует минимальную величину в качестве предписанной величины I2* тока разряда. При этом в случае, когда обороты двигателя 10 внутреннего сгорания являются высокими, воздушный поток в камере 24 сгорания становится быстрым, и поэтому ток разряда с легкостью переносится воздушным потоком. Поэтому необходимо увеличить ток разряда для предотвращения уменьшения воспламеняемости из-за остановки разряда. В качестве реакции, ограничение выходной мощности делает возможным предотвращение уменьшения воспламеняемости, также с помощью предписанной величины I2* тока разряда, когда время Td задержки равно нулю. Поэтому можно предотвратить уменьшение управляемости из-за пропусков зажигания.

[0065] Кроме того, в случае, когда верхний предел выходной мощности двигателя 10 внутреннего сгорания уменьшается, можно снизить электрический ток, протекающий через первичную обмотку 52, с помощью управления с обратной связью током разряда из блока 86 управления разрядом, по сравнению со случаем, когда верхний предел не уменьшается. Это происходит по следующей причине.

[0066] Иначе говоря, в случае, когда обороты NE двигателя 10 внутреннего сгорания являются низкими, воздушный поток в камере 24 сгорания медленный, по сравнению со случаем, когда обороты NE двигателя 10 внутреннего сгорания являются высокими, и поэтому токовый разряд с меньшей легкостью переносится воздушным потоком. Поэтому в случае, когда обороты NE двигателя 10 внутреннего сгорания являются низкими, управление предписанной величиной I2* тока разряда возможно, даже когда электродвижущая сила вторичной обмотки 54 является низкой, по сравнению со случаем, когда обороты NE двигателя 10 внутреннего сгорания являются высокими. Кроме того, в случае, когда нагрузка двигателя 10 внутреннего сгорания является низкой, падение напряжения между парой электродов свечи 28 зажигания в случае идентичных оборотов NE и идентичного тока разряда свечи 28 зажигания является небольшим, по сравнению со случаем, когда нагрузка двигателя 10 внутреннего сгорания является высокой. Поэтому в случае, когда нагрузка двигателя 10 внутреннего сгорания является низкой, управление предписанной величиной I2* тока разряда возможно, даже когда электродвижущая сила вторичной обмотки 54 является низкой, по сравнению со случаем, когда нагрузка двигателя 10 внутреннего сгорания является высокой. Соответственно, можно предотвратить увеличение электрического тока первичной обмотки 52 благодаря управлению с обратной связью.

[0067] Поэтому можно предотвратить износ первичной обмотки 52 и т.п., и можно предотвратить расход электрической энергии.

Другие варианты осуществления. При этом, по меньшей мере, один из аспектов вышеописанных вариантов осуществления изобретения может быть модифицирован следующим образом. В дальнейшем имеются части, в котором отношения соответствия между аспектами, описанными в разделе «СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ», и аспектами в вышеописанных вариантах осуществления изобретения проиллюстрированы ссылочными позициями и пр., однако это не подразумевает ограничение вышеописанных аспектов проиллюстрированными отношениями соответствия. В этой связи устройство переключения в вышеописанном «2» раздела «СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ» соответствует реле 90.

[0068] Блок выполнения определения (S22-S26; S22a-S26a) (а) Что касается интервала времени определения неисправности, например, то наличие неисправности может быть определено только в первом режиме, в котором теоретическое воздушно-топливное отношение является целевым воздушно-топливным отношением, либо наличие неисправности может быть определено и в первом режиме, и во втором режиме.

[0069] (b) Что касается технологии определения электрического тока, изобретение не ограничивается конфигурацией, в которой падение напряжения (эффект Vi2 напряжения) на шунтирующем резисторе 58 используется в качестве величины для определения электрического тока вторичной обмотки 54. Например, между вторичной обмоткой 54 и диодом 56 может быть установлен трансформатор тока, и может быть использована величина электрического тока, определяемая трансформатором тока.

[0070] Изобретение не ограничивается конфигурацией использования величины определения электрического тока вторичной обмотки 54. Например, может быть использована величина определения электрического тока, протекающего через первичную обмотку 52. Даже в этом случае используется величина определения электрического тока в заранее заданный интервал времени после прекращения выдачи сигнала Sc управления формой импульса разряда и до следующей выдачи сигнала Si зажигания. При этом электрический ток первичной обмотки 52, например, может определяться трансформатором тока и пр.

[0071] (с) Что касается способа определения неисправности, например, может выполняться и процесс определения неисправности на основе напряжения VLc, показанный в первом варианте осуществления изобретения, и процесс определения неисправности на основе падение напряжения Vi2, показанный во втором варианте осуществления изобретения.

[0072] Способ устранения неисправности. В вышеописанном третьем варианте осуществления изобретения (фиг. 9) верхний предел произведения крутящего момента и оборотов двигателя 10 внутреннего сгорания уменьшен, однако изобретение этим не ограничивается. Например, что касается нагрузки, может быть допущена высокая нагрузка, и верхний предел оборотов может быть установлен равным величине, которая меньше, чем максимально допустимые обороты до выполнения определения неисправности. Кроме того, например, что касается оборотов, могут допускаться высокие обороты, и верхний предел нагрузки может быть установлен равным величине, которая меньше, чем максимально допустимые обороты до выполнения определения неисправности. В случае, когда только верхний предел нагрузки уменьшается, обороты могут стать высокими. Однако, например, если предписанная величина I2* тока разряда увеличивается, тогда, как время Td задержки становится меньше, или если предписанная величина I2* тока разряда выдается из ЭБУ 40 на устройство 30 зажигания через отдельную линию передачи, тогда нет проблемы, которая вызывается снижением предписанной величины I2* тока разряда. Однако в случае, когда нагрузка является высокой, напряжение между электродами свечи 28 зажигания является более высоким, чем в случае, когда нагрузка является низкой, даже когда выполняется управление для получения того же самого тока разряда. Поэтому необходимо повышать постепенное возрастание абсолютной величины электрического тока, протекающего через первичную обмотку 52. Соответственно, ограничение верхнего предела нагрузки является эффективным при ограничении электрического тока, протекающего через первичную обмотку 52.

[0073] В вышеописанном третьем варианте осуществления изобретения управление во втором режиме может быть воспрещено. Кроме того, вместо этого, реле 90 может быть переведено в разомкнутое состояние. Кроме того, в первом варианте осуществления изобретения может быть использована конфигурация, в которую не включено реле 90, и может выполняться процесс запрета управления во втором режиме.

[0074] Сигнал управления формой импульса разряда. Изобретение не ограничивается импульсным сигналом с логическим значением «Н», и например, может использоваться импульсный сигнал с логическим значением «L». В этом случае нужно только задать величину тока разряда с помощью времени задержки момента выдачи падающего фронта сигнала Sc управления формой импульса разряда относительно момента выдачи сигнала Si зажигания на устройство 30 зажигания.

[0075] При этом не является критически важным, что сигнал управления формой импульса разряда управляет величиной тока разряда. Например, сигнал управления формой импульса разряда может управлять только моментом окончания управления током разряда. Кроме того, например, сигнал управления формой импульса разряда может управлять начальным моментом управления током разряда с помощью восходящего фронта сигнала, и может управлять вышеописанной окончательной синхронизацией с помощью падающего фронта сигнала.

[0076] Линия передачи сигнала управления формой импульса. В вышеописанном варианте осуществления изобретения повышение напряжения линии Lc передачи сигнала управления формой импульса выполняется внутренним источником 92 электрической энергии через управляющий переключающий элемент 93, однако изобретение этим не ограничивается. Например, повышение напряжения линии Lc передачи сигнала управления формой импульса может выполняться внутренним источником 92 электрической энергии через повышающий резистор, и между линией Lc передачи сигнала управления формой импульса и землей может быть предусмотрен управляющий переключающий элемент 93. В этом случае, когда управляющий переключающий элемент 93 выключен, электрический потенциал линии Lc передачи сигнала управления формой импульса становится логическим значением Н. Тогда в этом случае повышение напряжения линии Lc передачи сигнала управления формой импульса может выполняться источником электрической энергии со стороны устройства 30 зажигания вместо внутреннего источника 92 электрической энергии.

[0077] Сигнал зажигания. Сигнал зажигания не ограничивается импульсным сигналом с логическим значением «Н», и, например, может представлять собой импульсный сигнал с логическим значением «L».

Элемент переключения зажигания. Элемент 60 переключения зажигания может быть расположен между клеммой TRM1 и первичной обмоткой 52. В этом случае даже когда сигнал Si зажигания не подается, элемент 60 переключения зажигания размыкается и замыкается синхронно с операцией размыкания-замыкания элемента 80 переключения управления, в интервал времени, в течение которого выдается сигнал Sc управления формой импульса разряда. Элемент переключения зажигания может быть образован полевым транзистором МОП.

[0078] Цепь управления разрядом (70, 80-86). Элемент 80 переключения управления может быть заменен парой полевых транзисторов МОП, в которых аноды или катоды корпусов диодов закорочены друг с другом, и диод 82 может быть удален. Кроме того, может быть использован БТИЗ.

[0079] В вышеописанном варианте осуществления изобретения начальный момент управления током разряда представляет собой момент, когда заданное время истекло от падающего фронта сигнала Si зажигания, однако изобретение этим не ограничивается. Например, начальный момент управления может представлять собой падающий фронт сигнала Si зажигания.

[0080] Изобретение не ограничивается конфигурацией, в которой усилительная цепь 70 и аккумулятор 44 используются для подачи напряжения на первичную обмотку. Например, изобретение может включать в себя цепь, в которой аккумулятор 44 и первичная обмотка 52 могут быть соединены, при этом напряжение с обратной полярностью по отношению к полярности во время операции замыкания элемента 60 переключения зажигания подается на первичную обмотку 52.

[0081] Изобретение не ограничивается конфигурацией, в которой на первичную обмотку 52 подается напряжение для управления током разряда свечи 28 зажигания. Например, в отличие от первичной обмотки 52, третья обмотка, магнитным способом соединенная с вторичной обмоткой 54, может находиться под напряжением. В этом случае оба конца третьей обмотки изолированы в интервал времени, в течение которого выполняется операция замыкания элемента 60 переключения зажигания, и такая же подача напряжения, что и подача напряжения первичной обмотки 52 в вышеописанных вариантах осуществления изобретения, выполняется после операции размыкания элемента 60 переключения зажигания.

[0082] Блок управления разрядом. Изобретение не ограничивается конфигурацией выполнения управления с обратной связью величиной определения тока разряда путем приведения к предписанной величине I2* тока разряда и может использовать конфигурацию выполнения управления с разомкнутой цепью для предписанной величины I2* тока разряда. Это может быть реализовано путем переменной установки отношения времени операции размыкания-замыкания элемента 80 переключения управления в зависимости от предписанной величины I2* тока разряда.

[0083] Усилительная цепь. Усилительная цепь не ограничивается усилительной цепью прерывистого действия, и может представлять собой регулировочную вольтодобавочную цепь прерывистого действия. Это может быть реализовано, например, путем замены диода 76 и элемента 74 переключения усиления на полевые транзисторы МОП. Далее, если операции размыкания-замыкания пары полевых транзисторов МОП выполняются в порядке дополнения, даже когда операции размыкания-замыкания продолжаются в первом режиме, в котором сигнал Sc управления формой импульса разряда не выдается, приложенное напряжение Vc конденсатора 78 ограничивается величиной, определяемой отношением интервалов времени, и поэтому предотвращается возникновение избыточного напряжения.

[0084] Устройство зажигания. Изобретение не ограничивается конфигурацией, в котором разряд свечи 28 зажигания не возникает, когда элемент 60 переключения зажигания находится в замкнутом состоянии. Например, в замкнутом состоянии элемента 60 переключения зажигания, разряд может выполняться от одного электрода свечи 28 зажигания к другому электроду, и, посредством операции размыкания элемента 60 переключения зажигания, разряд может выполняться от вышеописанного другого электрода к одному электроду посредством противоэлектродвижущей силы, генерируемой во вторичной обмотке 54. Даже в этом случае, определение по предписанной величине тока разряда в зависимости от вышеописанного времени Td задержки эффективно в случае, когда величина тока разряда управляется после начала разряда от другого электрода к одному электроду.

[0085] Выполнение управления током разряда. Поскольку в первом режиме воздушно-топливное отношение богаче, чем во втором режиме, в котором выполняется управление током разряда, изобретение не ограничивается конфигурацией, в которой воздушно-топливное отношение приводится к теоретическому воздушно-топливному отношению. Воздушно-топливное отношение может быть богаче него, либо может быть беднее. Если вкратце, воздушно-топливному отношению нужно только быть богаче, чем во втором режиме.

[0086] Кроме того, изобретение не ограничивается конфигурацией, в которой управление током разряда выполняется только в интервал времени, в котором воздушно-топливное отношение беднее, чем другие. Например, во время высоких оборотов и высокой нагрузки, управление током разряда может выполняться, даже когда целевое воздушно-топливное отношение установлено равным самому богатому воздушно-топливному отношению.

[0087] В случае, когда двигатель внутреннего сгорания включает в себя TCV, SCV и пр., как описано в разделе «Двигатель внутреннего сгорания», описанном ниже, и где это увеличивает воздушный поток в камере сгорания, предпочтительно управлять током разряда.

[0088] Двигатель внутреннего сгорания. Двигатель внутреннего сгорания не ограничивается двигателем внутреннего сгорания, который сообщает динамическую энергию ведущему колесу транспортного средства, и может представлять собой двигатель внутреннего сгорания, который установлен, например, в серийном гибридном транспортном средстве.

[0089] Двигатель внутреннего сгорания может включать в себя привод, который управляет воздушным потоком в камере сгорания, как проиллюстрировано клапаном управления вертикальным вихрем (TCV) и клапаном управления вихрем (SCV).

Изобретение относится к системе управления зажиганием для двигателя внутреннего сгорания, которая управляет током разряда свечи зажигания после начала разряда свечи зажигания. Техническим результатом является определение неисправности линии передачи сигнала управления формой импульса, которая передает сигнал управления формой импульса разряда. Результат достигается тем, что ЭБУ (40) выдает сигнал Si зажигания на устройство (30) зажигания через линию (Li) передачи зажигания и выдает сигнал Sc управления формой импульса разряда с логическим значением Н через линию (Lc) передачи сигнала управления формой импульса. Устройство (30) зажигания выполняет операцию замыкания элемента (60) переключения зажигания в интервал времени, в течение которого выдается сигнал Si зажигания. В интервал времени ввода сигнала Sc управления формой импульса разряда после прекращения ввода сигнала Si зажигания устройство (30) зажигания управляет электрическим током, протекающим через первичную обмотку (52), посредством операции размыкания-замыкания элемента (80) переключения управления. Когда напряжение линии Lc передачи сигнала управления формой импульса представляет собой логическое значение Н в интервал времени прекращения подачи сигнала Sc управления формой импульса разряда, ЭБУ (40) определяет, что линия (Lc) передачи сигнала управления формой импульса неисправна, и выполняет отказоустойчивый процесс. 3 з.п. ф-лы, 12 ил.

1. Система управления зажиганием для двигателя внутреннего сгорания, при этом система управления зажиганием содержит:

устройство зажигания, включающее в себя

катушку зажигания, оснащенную первичной обмоткой и вторичной обмоткой,

свечу зажигания, соединенную с вторичной обмоткой, при этом свеча зажигания расположена в камере сгорания двигателя внутреннего сгорания,

цепь управления разрядом, сконфигурированную с возможностью продолжения разряда свечи зажигания после начала разряда свечи зажигания, и

блок управления разрядом, сконфигурированный с возможностью управления током разряда свечи зажигания при помощи цепи управления разрядом, после начала разряда свечи зажигания;

электронный блок управления, сконфигурированный для выдачи сигнала зажигания и сигнала управления формой импульса разряда на устройство зажигания, при этом сигнал зажигания представляет собой сигнал, который управляет подачей напряжения на первичную обмотку, а сигнал управления формой импульса разряда является сигналом, который командует управлением током разряда при помощи цепи управления разрядом;

линию передачи зажигания, сконфигурированную для передачи сигнала зажигания от электронного блока управления на устройство зажигания; и

линию передачи сигнала управления формой импульса, сконфигурированную для передачи сигнала управления формой импульса разряда от электронного блока управления на устройство зажигания,

электронный блок управления, сконфигурированный с возможностью определения того, является ли линия передачи сигнала управления формой импульса неисправной, на основе по меньшей мере одного из условий: i) условия, что электрический потенциал линии передачи сигнала управления формой импульса в интервал времени, в течение которого сигнал управления формой импульса разряда не выдается на линию передачи сигнала управления формой импульса, представляет собой электрический потенциал, когда сигнал управления формой импульса разряда выдается и ii) условия, что электрический ток течет через первичную обмотку или через вторичную обмотку в заранее заданный интервал времени, за исключением интервала времени, в течение которого сигнал управления формой импульса разряда выдается на линию передачи сигнала управления формой импульса и интервала времени, в течение которого сигнал зажигания выдается на линию передачи зажигания.

2. Система управления зажиганием по п. 1, дополнительно содержащая устройство переключения, сконфигурированное с возможностью переключения между состоянием проводимости и состоянием прерывания для блока управления разрядом и источника электрической энергии, в которой

электрический блок управления сконфигурирован с возможностью приведения устройства переключения в состояние прерывания, в случае определения того, что линия передачи сигнала управления формой импульса неисправна.

3. Система управления зажиганием по п. 2, в которой

электронный блок управления сконфигурирован с возможностью

i) управления воздушно-топливным отношением в камере сгорания двигателя внутреннего сгорания в первом режиме или втором режиме, при этом первый режим является режимом приведения воздушно-топливного отношения в камере сгорания двигателя внутреннего сгорания к заранее заданному воздушно-топливному отношению, второй режим является режимом приведения воздушно-топливного отношения в камере сгорания двигателя внутреннего сгорания к воздушно-топливному отношению, которое беднее, чем воздушно-топливное отношение в первом режиме,

ii) выдачи сигнала управления формой импульса разряда во втором режиме, и

iii) воспрещения выполнения второго режима в случае определения того, что линия передачи сигнала управления формой импульса неисправна.

4. Система управления зажиганием по п. 1, в которой

электронный блок управления сконфигурирован с возможностью переменного управления временем задержки момента выдачи сигнала управления формой импульса разряда на устройстве зажигания относительно момента подачи сигнала зажигания на устройство зажигания,

блок управления разрядом сконфигурирован с возможностью управления величиной тока разряда в зависимости от времени задержки, при этом величина тока разряда в случае, когда время задержки является продолжительным, больше, чем величина тока разряда в случае, когда время задержки является небольшим, и

электронный блок управления сконфигурирован с возможностью выполнения процесса снижения верхнего предела выходной мощности двигателя внутреннего сгорания в случае определения того, что линия передачи сигнала управления формой импульса неисправна.